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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 최기영
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수2
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본 논문에서는 Tipjet 방식의 회전익 항공기에 추력과 양력 증대 장치를 장착한 Tipjet ? Pusher형 복합형 회전익기에 대한 연구를 수행하였다. Tipjet 방식은 주 로터 블레이드의 끝단의 노즐에서 가스 분사를 통해 로터를 회전시키므로 무거운 섀프트와 트랜스미션이 필요 없다. 따라서 기체 중량의 감소 효과를 볼 수 있으며 반 토크를 동체로 전달하지 않아 꼬리 로터가 필요 없다. 그리고 Pusher와 날개를 통해 양력과 추력을 분담함으로써 기존 회전익 항공기보다 더 높은 효율성을 기대할 수 있다.
하지만 Tipjet-Pusher형 복합형 회전익기를 개발하고 운용하기 위해서는 개발 단계에서 시뮬레이션을 통한 검증이 필수적이며 개발 시 다양한 조건에 따른 성능을 예측할 수 있어야 한다. 예를 들어, 주 로터와 Pusher 간의 추력 분배, 저속과 고속 비행에서 조종면 운용 방안 등이 이에 대한 고려 대상이다. 따라서 본 논문에서는 다물체 동역학 기반의 헬리콥터 모델링 및 해석 도구인 FLIGHTLAB을 이용해 Tipjet-Pusher형 복합형 회전익기의 시뮬레이션 환경을 구축하였고 저속 비행과 고속 비행에서의 트림 시뮬레이션을 수행하였다. 그리고 트림 해석 결과를 통해 최소 필요 동력을 가지는 최적의 동력 분배 및 제어 입력의 조합을 전진 속력별로 스케쥴링 하였다.
핵심어 : 팁제트-Pusher 형식, 복합형 회전익기, 동력 분배, 제어입력 분배, 분배 스케쥴링, FLIGHTLAB, 트림 해석
하지만 Tipjet-Pusher형 복합형 회전익기를 개발하고 운용하기 위해서는 개발 단계에서 시뮬레이션을 통한 검증이 필수적이며 개발 시 다양한 조건에 따른 성능을 예측할 수 있어야 한다. 예를 들어, 주 로터와 Pusher 간의 추력 분배, 저속과 고속 비행에서 조종면 운용 방안 등이 이에 대한 고려 대상이다. 따라서 본 논문에서는 다물체 동역학 기반의 헬리콥터 모델링 및 해석 도구인 FLIGHTLAB을 이용해 Tipjet-Pusher형 복합형 회전익기의 시뮬레이션 환경을 구축하였고 저속 비행과 고속 비행에서의 트림 시뮬레이션을 수행하였다. 그리고 트림 해석 결과를 통해 최소 필요 동력을 가지는 최적의 동력 분배 및 제어 입력의 조합을 전진 속력별로 스케쥴링 하였다.
핵심어 : 팁제트-Pusher 형식, 복합형 회전익기, 동력 분배, 제어입력 분배, 분배 스케쥴링, FLIGHTLAB, 트림 해석
목차
1. 서 론 11.1. 연구 배경 11.2. Tipjet ? Pusher형 복합형 회전익기 41.3. 기술 현황 및 연구 방향 72. 항공기 모델링 92.1. 모델링 및 해석 도구 [11] 92.2. Tipjet-Pusher형 복합형 회전익기 모델링 132.2.1. 주 로터 모델링 142.2.2. 동체 모델링 162.2.3. 날개 모델링 172.2.4. Pusher 모델링 192.2.5. 요 방향 제어 모델링 202.2.6. 비행 제어 로직 213. 트림 조건 계산 233.1. 저속 모드 트림 조건 계산 253.1.1. 저속 모드 트림 변수 설정 253.1.2. 저속 모드 트림 조건 계산 결과 263.2. 고속 모드 트림 조건 계산 283.2.1. 고속 모드 트림 변수 설정 283.2.2. 고속 모드 트림 조건 계산 결과 303.2.2.1. 로터 허브 힘별 트림 조건 계산 결과 303.2.2.2. 로터 허브 롤 모멘트별 트림 조건 계산 결과 334. 동력 분배 및 제어 입력 스케쥴링 354.1 저속 모드 스케쥴링 354.2 고속 모드 스케쥴링 385. 결 론 406. 참고문헌 427. 부 록 447.1. UH-60 동체 데이터 447.2. NACA0012 양력, 항력, 피칭 모멘트 계수 477.3. 날개 에어포일의 양력, 항력, 피칭 모멘트 계수 497.4. 비행 모드별 필요 동력 테이블 51
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