오픈소스 SUAVE 프로그램을 사용한 전기동력 수직이착륙 S-A1 형상설계 및 공력해석 연구 A Study on the Configuration Design and Aerodynamic Analysis of eVTOL S-A1 Using Open Source SUAVE Program원문보기
UAM은 대도시 인구 집중으로 인해 발생하는 다양한 문제 중 하나인 교통 체증을 해결할 새로운 교통수단으로 떠오르고 있으며 전 세계에서 이와 관련한 연구가 활발하게 진행 중이다. 마찬가지로 UAM의 필수 요소인 eVTOL에 관한 연구도 활발하게 진행 중이지만 eVTOL은 기존의 항공기 혹은 헬기와는 다른 새로운 개념의 교통수단이기 때문에 eVTOL의 성능을 평가하기 위한 새로운 설계방법론이 필요하다. 본 연구에서는 Stanford 대학에서 개발한 오픈소스 소프트웨어이자 eVTOL과 같이 전형적이지 않은 형태의 비행체 분석 및 최적화를 수행할 수 있는 설계 환경을 제공하는 SUAVE를 이용하여 현대자동차에서 개발 중인 S-A1의 형상설계, 공력해석 및 임무분석을 통해 S-A1이 임무를 수행하면서 내는 성능을 분석하였다. 형상설계 과정은 OpenVSP를 이용하여 S-A1의 형상을 구현할 수 있었으며, 공력해석 과정은 SUAVE에서 제공하는 저충실도 방법인 VLM을 이용하여 수행되었다. 마지막으로 임무분석을 통해 S-A1이 주어진 임무 수행 시 성능을 그래프로 나타내었다. 본 연구를 통해 아직 UAM이 상용화되지 않은 시점에서 ...
UAM은 대도시 인구 집중으로 인해 발생하는 다양한 문제 중 하나인 교통 체증을 해결할 새로운 교통수단으로 떠오르고 있으며 전 세계에서 이와 관련한 연구가 활발하게 진행 중이다. 마찬가지로 UAM의 필수 요소인 eVTOL에 관한 연구도 활발하게 진행 중이지만 eVTOL은 기존의 항공기 혹은 헬기와는 다른 새로운 개념의 교통수단이기 때문에 eVTOL의 성능을 평가하기 위한 새로운 설계방법론이 필요하다. 본 연구에서는 Stanford 대학에서 개발한 오픈소스 소프트웨어이자 eVTOL과 같이 전형적이지 않은 형태의 비행체 분석 및 최적화를 수행할 수 있는 설계 환경을 제공하는 SUAVE를 이용하여 현대자동차에서 개발 중인 S-A1의 형상설계, 공력해석 및 임무분석을 통해 S-A1이 임무를 수행하면서 내는 성능을 분석하였다. 형상설계 과정은 OpenVSP를 이용하여 S-A1의 형상을 구현할 수 있었으며, 공력해석 과정은 SUAVE에서 제공하는 저충실도 방법인 VLM을 이용하여 수행되었다. 마지막으로 임무분석을 통해 S-A1이 주어진 임무 수행 시 성능을 그래프로 나타내었다. 본 연구를 통해 아직 UAM이 상용화되지 않은 시점에서 실제 기체를 제작하지 않고도 다양한 형상의 eVTOL 형상을 설계하고 임무 수행 시 성능을 분석하는 것이 가능하다는 것을 보였다.
UAM은 대도시 인구 집중으로 인해 발생하는 다양한 문제 중 하나인 교통 체증을 해결할 새로운 교통수단으로 떠오르고 있으며 전 세계에서 이와 관련한 연구가 활발하게 진행 중이다. 마찬가지로 UAM의 필수 요소인 eVTOL에 관한 연구도 활발하게 진행 중이지만 eVTOL은 기존의 항공기 혹은 헬기와는 다른 새로운 개념의 교통수단이기 때문에 eVTOL의 성능을 평가하기 위한 새로운 설계방법론이 필요하다. 본 연구에서는 Stanford 대학에서 개발한 오픈소스 소프트웨어이자 eVTOL과 같이 전형적이지 않은 형태의 비행체 분석 및 최적화를 수행할 수 있는 설계 환경을 제공하는 SUAVE를 이용하여 현대자동차에서 개발 중인 S-A1의 형상설계, 공력해석 및 임무분석을 통해 S-A1이 임무를 수행하면서 내는 성능을 분석하였다. 형상설계 과정은 OpenVSP를 이용하여 S-A1의 형상을 구현할 수 있었으며, 공력해석 과정은 SUAVE에서 제공하는 저충실도 방법인 VLM을 이용하여 수행되었다. 마지막으로 임무분석을 통해 S-A1이 주어진 임무 수행 시 성능을 그래프로 나타내었다. 본 연구를 통해 아직 UAM이 상용화되지 않은 시점에서 실제 기체를 제작하지 않고도 다양한 형상의 eVTOL 형상을 설계하고 임무 수행 시 성능을 분석하는 것이 가능하다는 것을 보였다.
UAM is emerging as a new means of transportation to solve traffic congestion which is caused by the concentration of population in large cities, and related researches are being actively conducted around the world. Similarly, researches on eVTOL, an essential element of UAM, are actively being condu...
UAM is emerging as a new means of transportation to solve traffic congestion which is caused by the concentration of population in large cities, and related researches are being actively conducted around the world. Similarly, researches on eVTOL, an essential element of UAM, are actively being conducted, but eVTOL is a different concept of transportation from conventional aircraft or helicopters. Therefore, a new design methodology is needed to evaluate the performance of eVTOL. In this study, the configuration design of S-A1, which is being developed by Hyundai Motor, was conducted using SUAVE, which is an open source software developed by Stanford University and provides a design environment capable of analyzing and optimizing unconventional vehicle such as eVTOL. Through aerodynamic analysis and mission analysis, the performance of the S-A1 while performing missions was analyzed. The configuration design process could be performed by obtaining the geometry values of S-A1 using OpenVSP, and the aerodynamic analysis process was performed using VLM, a low-fidelity method provided by SUAVE. Finally, through mission analysis, the performance of S-A1 was shown in the graphs. This study shows the feasibility to design various eVTOL with performance using open source SUAVE codes.
UAM is emerging as a new means of transportation to solve traffic congestion which is caused by the concentration of population in large cities, and related researches are being actively conducted around the world. Similarly, researches on eVTOL, an essential element of UAM, are actively being conducted, but eVTOL is a different concept of transportation from conventional aircraft or helicopters. Therefore, a new design methodology is needed to evaluate the performance of eVTOL. In this study, the configuration design of S-A1, which is being developed by Hyundai Motor, was conducted using SUAVE, which is an open source software developed by Stanford University and provides a design environment capable of analyzing and optimizing unconventional vehicle such as eVTOL. Through aerodynamic analysis and mission analysis, the performance of the S-A1 while performing missions was analyzed. The configuration design process could be performed by obtaining the geometry values of S-A1 using OpenVSP, and the aerodynamic analysis process was performed using VLM, a low-fidelity method provided by SUAVE. Finally, through mission analysis, the performance of S-A1 was shown in the graphs. This study shows the feasibility to design various eVTOL with performance using open source SUAVE codes.
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