항공기용 외부연료탱크 질량 관성모멘트 측정 시험치구 및 오차분석

김현기; 김성찬; 하병근; 안수홍

doi:10.5762/KAIS.2024.25.7.356

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김현기 (한국항공우주연구원) 김성찬 (한국항공우주연구원) 하병근 (한화에어로스페이스) 안수홍 (한화에어로스페이스)

저널정보: 한국산학기술학회 한국산학기술학회 논문지 한국산학기술학회논문지 제25권 제7호

발행연도: 2024.7

수록면: 356 - 362 (7page)

DOI: 10.5762/KAIS.2024.25.7.356

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질량 관성모멘트는 물체가 자신의 회전운동을 유지하려는 정도를 나타내는 물리량이다. 질량 관성모멘트는 회전운동을 기술하는데 필요한 각운동량, 각속도, 각가속도, 회전힘들 사이의 관계를 나타내며, 시험체의 회전축, 질량 그리고 형상 등에 의해 달라진다. 질량 관성모멘트는 수치해석 모델을 통해 계산할 수 있으나, 수치해석 모델을 실제 구조물의 질량 분포나 각 구성품들의 위치와 정확하게 일치하도록 만드는 것은 불가능하다. 따라서, 수치해석 모델의 계산값과 시험 측정값 사이의 오차를 확인하여 질량 관성모멘트 측정시험의 신뢰성을 검증할 필요가 있다. 본 논문에서는 항공기용 외부연료탱크의 질량 관성모멘트를 측정하고 그 결과를 제시하였다. 본문에서는 질량 관성모멘트를 측정하기 위한 시스템 구성과 시험치구, 그리고 질량 관성모멘트 측정을 위한 시험설치에 대해 설명하였다. 또한, 질량 관성모멘트 계산에 사용되는 파라미터 산출을 위해 수행해야 하는 무게중심 측정 방법을 설명하였다. 그리고, 시험에 사용하는 스프링 상수의 선형 구간을 파악한 후, 진동시험을 통해 각 시험체의 진동주파수를 측정하여 질량 관성모멘트의 계산에 적용하였다. 시험결과로, 측정한 질량 관성모멘트와 기준값과의 비교를 통해 측정 결과의 오차를 분석하여 시험 결과의 신뢰성 수준을 확인하였다.

#Center of Gravity #External Fuel Tank #Frequency #Mass Moment of Inertia #Spring Constant

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J.J. Lee, “Experimental Determination of Mass Moments of Inertia for Tilt Rotor UAV”, The Korean Society for Aeronautical & Space Sciences 2013 Spring Conference, Jeongseon, Korea, pp. 1005-1008, 2013.

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