본 논문에서는 소형항공기(General Aviation Aircraft)의 설계에 있어서 항공안전 인증요건을 고려한 설계 과정을 제안하고, 설계에 적용하여 최적 형상을 제시 하였다. 항공 인증 요건을 고려하는 개념설계 과정은 인증을 고려한 Pre Conceptual Design 과정, 인증 기반 과정, 최적화 과정으로 구성된다. 인증을 고려한 Pre Conceptual Design 과정에서는 현재 운용중이거나 개발 중인 5종의 General Aviation Aircraft에 대해 과정을 적용하여 Best Alternative 형상을 도출하였으며 이를 ...
본 논문에서는 소형항공기(General Aviation Aircraft)의 설계에 있어서 항공안전 인증요건을 고려한 설계 과정을 제안하고, 설계에 적용하여 최적 형상을 제시 하였다. 항공 인증 요건을 고려하는 개념설계 과정은 인증을 고려한 Pre Conceptual Design 과정, 인증 기반 과정, 최적화 과정으로 구성된다. 인증을 고려한 Pre Conceptual Design 과정에서는 현재 운용중이거나 개발 중인 5종의 General Aviation Aircraft에 대해 과정을 적용하여 Best Alternative 형상을 도출하였으며 이를 Baseline 항공기로 선정하고 인증 규정과 설계변수의 검토를 통해 설계 가능영역에 대해 분석하였다. 인증 기반 과정에서는 소형제트항공기 개발과 관련된 항공안전 인증요건인 Federal Aviation Regulation Part 23 (FAR 23)과 대한민국감항기술기준 Part 23 (KAS 23)을 선정하였으며, 설계 변수와 인증요건 사이의 연관성을 분석하여 각 분야별 설계 변수와 설계제약조건 등을 설계자가 인증요건을 쉽게 확인 하고 설계에 적용할 수 있도록 정리하다. 이는 항공기 설계시 최적 설계 제약조건과 설계 가능 영역의 분석 등에 활용을 할 수 있다. 최적화 과정에서는 기준형상의 형상정보를 바탕으로 Sizing 해석을 하고 통합 해석 프로그램을 이용하여 설계 최적화를 진행한다. 최적화 과정에서 제약조건으로는 분석된 인증 규정과 사용자의 요구도를 바탕으로 설정된다. 기준형상 항공기에 Multi - Disciplinary Feasible(MFD)를 적용하여 다분야 통합 설계를 하였으며, 최적 설계 결과 최대이륙중량이 8.5% 감소하였고, 항공 안전 인증 규정과 사용자 요구도의 설계제약조건을 만족하는 General Aviation Aircraft의 최적형상을 제시 하였다. 최종적으로 최적화 결과 도출된 형상과 하증 인증 규정과의 적합성 확인을 하기 위해 하중해석을 진행 하며 적합성을 판단한다. 모든 인증 조건이 만족이 되면 최적화된 형상을 도출하게 된다.
본 논문에서는 소형항공기(General Aviation Aircraft)의 설계에 있어서 항공안전 인증요건을 고려한 설계 과정을 제안하고, 설계에 적용하여 최적 형상을 제시 하였다. 항공 인증 요건을 고려하는 개념설계 과정은 인증을 고려한 Pre Conceptual Design 과정, 인증 기반 과정, 최적화 과정으로 구성된다. 인증을 고려한 Pre Conceptual Design 과정에서는 현재 운용중이거나 개발 중인 5종의 General Aviation Aircraft에 대해 과정을 적용하여 Best Alternative 형상을 도출하였으며 이를 Baseline 항공기로 선정하고 인증 규정과 설계변수의 검토를 통해 설계 가능영역에 대해 분석하였다. 인증 기반 과정에서는 소형제트항공기 개발과 관련된 항공안전 인증요건인 Federal Aviation Regulation Part 23 (FAR 23)과 대한민국감항기술기준 Part 23 (KAS 23)을 선정하였으며, 설계 변수와 인증요건 사이의 연관성을 분석하여 각 분야별 설계 변수와 설계제약조건 등을 설계자가 인증요건을 쉽게 확인 하고 설계에 적용할 수 있도록 정리하다. 이는 항공기 설계시 최적 설계 제약조건과 설계 가능 영역의 분석 등에 활용을 할 수 있다. 최적화 과정에서는 기준형상의 형상정보를 바탕으로 Sizing 해석을 하고 통합 해석 프로그램을 이용하여 설계 최적화를 진행한다. 최적화 과정에서 제약조건으로는 분석된 인증 규정과 사용자의 요구도를 바탕으로 설정된다. 기준형상 항공기에 Multi - Disciplinary Feasible(MFD)를 적용하여 다분야 통합 설계를 하였으며, 최적 설계 결과 최대이륙중량이 8.5% 감소하였고, 항공 안전 인증 규정과 사용자 요구도의 설계제약조건을 만족하는 General Aviation Aircraft의 최적형상을 제시 하였다. 최종적으로 최적화 결과 도출된 형상과 하증 인증 규정과의 적합성 확인을 하기 위해 하중해석을 진행 하며 적합성을 판단한다. 모든 인증 조건이 만족이 되면 최적화된 형상을 도출하게 된다.
In this paper, aircraft design is performed as a Multidisciplinary Design Optimization (MDO) which incorporates airworthiness requirements. In a preliminary sizing phase, preliminary aircraft configurations are defined from a user-requirements analysis and conventional conceptual design process. Con...
In this paper, aircraft design is performed as a Multidisciplinary Design Optimization (MDO) which incorporates airworthiness requirements. In a preliminary sizing phase, preliminary aircraft configurations are defined from a user-requirements analysis and conventional conceptual design process. Conceptual design and analysis modules are developed and integrated into a multidisciplinary optimization to improve the aircraft conceptual design process. Multidisciplinary feasibility (MDF) is established by implementing a multidisciplinary analysis which couples a preliminary sizing module with a conceptual design and analysis module. During an aircraft application certification phase, design constraints are established by a design-certification related table and selected by investigating aircraft safety requirements including Korea Airworthiness Standards (KAS) and Federal Aviation Regulations (FAR). By carefully selecting design variables, a multidisciplinary design optimization is performed. The case study is general aviation aircraft design to demonstrate the feasibility and effectiveness of rapid aircraft conceptual design. Minimization of maximum take-off gross weight of general aviation aircraft is performed and the design result shows the feasibility and effectiveness of the aircraft conceptual design process.
In this paper, aircraft design is performed as a Multidisciplinary Design Optimization (MDO) which incorporates airworthiness requirements. In a preliminary sizing phase, preliminary aircraft configurations are defined from a user-requirements analysis and conventional conceptual design process. Conceptual design and analysis modules are developed and integrated into a multidisciplinary optimization to improve the aircraft conceptual design process. Multidisciplinary feasibility (MDF) is established by implementing a multidisciplinary analysis which couples a preliminary sizing module with a conceptual design and analysis module. During an aircraft application certification phase, design constraints are established by a design-certification related table and selected by investigating aircraft safety requirements including Korea Airworthiness Standards (KAS) and Federal Aviation Regulations (FAR). By carefully selecting design variables, a multidisciplinary design optimization is performed. The case study is general aviation aircraft design to demonstrate the feasibility and effectiveness of rapid aircraft conceptual design. Minimization of maximum take-off gross weight of general aviation aircraft is performed and the design result shows the feasibility and effectiveness of the aircraft conceptual design process.
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