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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이재우
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 건국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수9
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본 연구는 비행 범위가 다양한 멀티모드 eVTOL 항공기의 비행 시뮬레이션을 위한 공력 데이터베이스를 실제 비행 운용 범위에 맞춰 구축할 수 있는 프로세스 제시를 목적으로 한다. 항공기 개발 단계에서 비행 시뮬레이션을 통한 개발 기간의 단축 사례가 증가하고 있음에 따라 가상환경에서의 비행 시뮬레이션이 필수적인 요소가 되었다. 이때 실제 비행과 유사한 결과를 얻을 수 있는 고신뢰도 시뮬레이션을 위해서는 특히 입력되는 공력 데이터베이스의 정확도가 직접적인 영향을 끼친다. 기존의 공력 데이터베이스 구축 시 고정밀도 공력 데이터 포인트 추출을 위해 DoE, Adaptive sampling과 같이 데이터 분포에 초점을 둔 샘플링 기법을 사용하였다. 멀티모드 수직 이착륙 항공기의 특수 비행 영역을 예측하기 위해 본 연구에서는 비행 physics를 기반으로 하여 실제 비행 빈도가 높은 영역을 추출하는 빈도분석 기반 샘플링 기법을 제시하였다. 비행 시뮬레이션을 위해 초기 공력 데이터베이스 구축 시 flat plate theory를 확장시켜 사용하였으며, 이를 이용한 비행 시뮬레이션 데이터의 빈도분석을 수행하였다. 빈도분석 기법에는 비행 데이터 전처리과정, 비행 구간 식별, time scale normalization, 및 octree과정이 포함되며, 비행 데이터 영역을 세분화하여 샘플 포인트를 추출할 수 있다. 샘플포인트에 대한 고정밀도 공력 해석 데이터와의 데이터 합성을 통해 데이터베이스를 업데이트하는 전체 프로세스를 구축하였다. 최종적으로 항공기 비행 영역에서 예측된 공력 데이터의 불확실성을 감소시킬 수 있음을 확인하였다.
목차
제1장 서론 1제1절 연구배경 11. eVTOL 항공기 12. 비행 시뮬레이션 23. 비행 시뮬레이션을 위한 공력 데이터베이스 4제2절 선행연구 분석 4제3절 연구 목적 10제2장 빈도분석 기반 공력 데이터베이스 구축 프로세스 13제1절 전체 프로세스 개요 13제2절 공력 데이터베이스 구성 15제3절 세부 프로세스 171. 저정밀도 데이터베이스 구축 172. 6 DoF 비행 시뮬레이션 243. 빈도분석 254. 고정밀도 공력해석 275. 데이터 합성을 이용한 공력 데이터베이스 업데이트 28제3장 빈도 분석 기법 32제1절 비행 데이터 처리 기법 321. 비행 데이터 전처리 과정 322. Flight phase 식별 343. Time scale normalization 364. 최소 속도 범위 설정 39제2절 Octree를 이용한 빈도분석 40제4장 빈도분석 기반 데이터 샘플링 Case study 44제1절 Case study 입력 데이터 441. 비행체 선정 442. 기동선정 453. 저정밀도 공력 데이터베이스 생성 464. 비행 시뮬레이션을 위한 데이터베이스 51제2절 빈도분석 53제3절 고정밀도 공력해석 및 공력 데이터베이스 업데이트 551. CFD 해석 552. 데이터 합성을 통한 공력 데이터베이스 업데이트 57제4절 결과 비교 및 분석 601. 선행 유사연구 샘플 포인트 602. 기존의 샘플링과 빈도분석 기반 샘플링 기법의 비교 및 분석 62제5장 결론 67제1절 결론 67제2절 향후 계획 68참고문헌 70ABSTRACT 76
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