[논문]차세대 로터 블레이드 형상정의 및 공력소음 해석

이관중; 황창전; 주진

차세대 로터 블레이드 형상정의 및 공력소음 해석 원문보기

이관중 (회전익기그룹) , 황창전 (회전익기그룹) , 주진 (회전익기그룹)

본 논문에서는 차세대 로터 시스템의 핵심 기술인 고성능, 저소음 로터 블레이드 개발을 위한 로터 형상 설계 및 공력/소음 해석 결과를 정리하고 해석 기법을 소개하였다. 먼저 패들형 블레이드를 기본 모델로 베인팁 개념을 적용하여 저소음 특성을 갖는 로터 블레이드 평면형상을 결정한 후, 설계된 차세대 로터 블레이드 즉 NRSB-I의 소음특성을 해석하고 그 결과를 BERP 블레이드와 비교 검토하였다.

In this study, a rotor planform shape with high performance and low noise has been designed and its aerodynamic and aeroacoustic characteristics are analysed. First of all, rotor blade planform with low noise characteristics, has been designed based on the paddle-shape blade by applying vane-tip concept. Finally, noise characteristics of the designed next-generation rotor blade have been investigated and the results are compared with those of BERP blade.

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

81 EPNdB . 만큼 초과하게 되 므로, NRSB-I의 소음설계 요구조건은 기존 Lynx에 비하여 성능손실 (Performance Penalty) 없이 이륙 및 수평비행 조건은 같은 수준의 소음수준을 유지하면서 접근 비행 조건의 소음수준을 6EPNdB 낮추는 것을 목표로 한다. 그림 6.
설계하였다. 본 연구에서는 NRSB-1 의형 상을 기술하고, 향후 형상 개선에 지침을 제공하기 위하여 공력소음 해석을 수행하하였다.
본 절에서는 저소음 NRSB-I의 설계, 예비해석 결과 및 정의된 NRSB-I 블레이드의 소음 특성해석 등을 기술하였다.

제안 방법

깃끝에서의 면저감소로「인한"성능의 손실을 정량적, 정성적으로 파악하기 위해서 전산 유체역학을 이용한 해석을 수행하였으며, 그 결과는 참고문헌 [2]에 상술하였다:
블레이드 표면에 지나치게 근접하여 지나갈: 때에는 와류의 강도가 현저하게 약화될 것으로 예상된다. 1차형 상정의 에서는 절단부의 시위길이를 기준으로 펜스 높이(d)를 0.1 C 로 하였으며, 두께는 구조 동역학적 해석을 수행하여 진동이나 파손을 방지할 수 있는 정도로 결정하였다.
그러나, 초기 Vane Tipe 고속비행 등에서 탁월한 성능을 지니는 BERP 깃끝의 공력성능 특성을 그대로 유지할 수 없으므로 NRSB-I 에서는 BERP 블레이드 형상에 베인팁 개념을 도입하여 기본 형상을 설계하였다.
그림 10.에서 붉은색 점선이 BERP, 연두색 선이 펜스 있는 NRSB-I, 나머지 선들은 펜스 없는 NRSB-I을 나타낸디、그러므로, bls6 및 bls7의경우에 대해서만 이륙 및 수평비행 조건 소음해석을 수행하여 BERP 및 펜스가 있는 NRSB-1 결과를 비교하였다.
기존 BERP 형상을 참조하고, CAD 직업을 통해 완만한 곡신을 갖도록 다음과 같이 결정하였다
단일와류 및 쌍와류(Twin Vortex) 해석을 할 수 있는 In-House 코드는 단일와류의 세기를 조정하는 파라미터가 없어 쌍와류 파라미터를 조정하여 50%세기의 단일와류 해석을 수행하였다.
둘째, 86.6% R이후의 에어포일은 BERP와 달리 X-축(그림 1.)에 수직하게 장착하기로 하였다. 이는, 제작성과 향후의 CFD 해석결과와 비교를 용이하기 위해서 이다.
또한, 설계된 NRSB-I의 소음관련 설계 요구 조건과 저소음 설계 접근 방법에 대해 소개하고, NRSB-I 공력소음 특성을 해석하였으며, 그 결과를 BERP 블레이드와 비교 검토하였다.
먼저 가장 큰 소음문제가 있는 착륙접근 비행 조건(Approach)에 대하여 해석하였다.
본 연구에서는 고성능, 저소음 특성을 갖는 차세대 로터 블레이드의 형상을 정의하고, kink 위치에서 펜스가 없을 경우의 공력소음 특성을 해석하여 그 결과를 BERP 블레이와 비교 검토하였다.
본 절에서는 차세대 로터 블레이드 형상 정의를 수행하고 그 결과를 정리하였다. 아래에 별도로 언급되지 않은 로터의 제원은 BERP 와 동일하다 [3].
. 펜스가 존재 할 경우의 NRSB-1에 대 한 공력소음 해석은 참고문헌 [1이에서 기술되어있으므로, 연구에서는 블레이드의 제작성등을고려하여 펜스가 부착되어 있지 않은 경우에 대한 NRSB-I의 공력 소음 특성에 대한 해석을 수행하였다.

성능/효과

첫째, 기존 BERP에「비해. 같은 피치각에 서 추력 에 '약간의 감소는 있었으나, 제자리 비행성능(F.M) 대 추력계수 그래프에서는 오히려 약간 더 좋은 특성을 나타내 공력성능관점에서는 기존 BERP에 비해 페널티가 거의 없다는 결론을 내렸다. 또한, 깃끝 와류의 세기는 약 50% 정도로 감소하였으나, 95%지점의 와류는 블레이드 윗면에서 확산되어 13도 이하의 낮은 컬레티브 긱■에서는 거의 생성되지 않음을 확인할 수 있었다.
02 정도까지 증가하는 효과가 있음을 확인하였다[6]. 그러나 현재까지 16도 이상의 비틀림을 갖는 상용 블레이드가 거의 없는 상황이므로, 12도 정도가 적절하다고 판단하였다. 그런데, 여기서 1。도 정도로 비틀림을 준 이유는 앞서 ⑥에서 언급한 것처럼, 실물크기의블레 이드에서 는 깃끝에서 의 기수내 림 모멘트에 의하여 주양력면(Main lifting section)의 비틀림효과에 의해 실제로는 기하학적 비틀림보다 약간 더 큰 유효비틀림이 가해질 것으로 판단했기 때문이다.
그러므로, 기존 Super Lynx를 위한 NRSB-I는 N, Vt, A에 변동이 없이 착륙접근조건(기존 Lynx의 경우 소음관점에서 가장 취약한 비행 조건)의 BERP Ⅲ 소음수준(Noise Level)을 개선하는 방향으로 설계접근을 설정하는 것이 바람직하다고 판단된다. 또한, 「ANC기법은 현 상태에서 실용화된 사례가 없는 기술로 현재 실험실 수준에서 연구가 진행되고 있어서 아직 실제 로터 블레이드 적 용하기 에 는 .
M) 대 추력계수 그래프에서는 오히려 약간 더 좋은 특성을 나타내 공력성능관점에서는 기존 BERP에 비해 페널티가 거의 없다는 결론을 내렸다. 또한, 깃끝 와류의 세기는 약 50% 정도로 감소하였으나, 95%지점의 와류는 블레이드 윗면에서 확산되어 13도 이하의 낮은 컬레티브 긱■에서는 거의 생성되지 않음을 확인할 수 있었다..
.첫째, 기존 BERP에「비해. 같은 피치각에 서 추력 에 '약간의 감소는 있었으나, 제자리 비행성능(F.
초기 베인팁에 대한 2 블레이드 축소모넬시험 및 ' 수치해석을 수행한 결과 4-5dB(Peak Pressure 기준) 정도의 소음갑소효과가 있었으며, 토오크나 FM(Figure of Merit)에서도 직사각형 블레이드에 비해 향상된 성능을 보였다[9].

후속연구

향후 프루드 및 마하 축소 로터시험을 통하여, 펜스 유무등에 대한 공력 및 소음 성능을 수치해석 결과와 비교검증 할 예정이다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

차세대 로터 블레이드 형상정의 및 공력소음 해석 원문보기

초록
AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

차세대 로터 블레이드 형상정의 및 공력소음 해석 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

성능/효과

후속연구

이 논문을 인용한 문헌

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper