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문제 정의
- 무인항공기는 시스템의 크기와 임무범위에 따라 다양한 형태로 분류가 될 수 있는데 본 연구에서는 1~2인에 의해 휴대 및 운용이 가능한 소 형급(Mini Clas ) 시스템 개발에 중점을 두었다. 소형급 무인기는 상대적으로 작은 임무범위를 가 지며, 산악지형이 많은 장소나 시가지에서의 운 용을 고려하면 수직이착륙 및 공중정지 기능을 가지는 항공기가 보다 유리하다.
- 본 논문에서는 근거리 감시정찰을 위한 소형 동축반전 무인항공기 체계종합 전 과정에 대해 data-checked="false">기술하였다. 잠재적인 수요를 가정하여 요구조건을 도출 하고 이를 만족시키기 위한 요건 분석 및 비행체 선정을 수행하였고, 기본설계/개발시험/상세설계과정을 거쳐 체계 규격을 확정하였다.
- 시제품 제작 후 지상시험, 수동 및 자동비행시험을 통해 비행체 성능과 임무 수행 가능성을 검증하였다. 본 논문은 소형동축반전무인항공기 개발을 위한설계 및 체계종합전 과정에대하여기술하고 있다.
- 본 연구에서는 수직이착륙이 가능하고, 1~2인에 의해 운용되며 반경 2km이내의 공중정찰 능력을 보유한 소형 무인항공기 체계 개발을 목표로 설정하였다. 이를 위해 Fig.
- 해석적, 경험적 방법의 불확실성을 보완하기 위해 일부 항목은 개발 시험을 통해 성능 요건을 확인하였다. 본 연구에서는 운동량 이론에 근거 한 요구동력의 오차 수정 및 모터 성능 시험, 그리고 소형 동축반전 헬리콥터 조종 계통의 조종 성 확인을 위한 개발시험을 수행하였다.
- 이는 자동비행장치의 개발로인해 발생하는 기술적 위험도를 완화하고, 또한 향후 자체 개발할 FCC 의 요소기술 획득을목적으로수행되었다.
가설 설정
- - 백팩(Back Pack) 형태로 휴대 가능한 소형 지상통제 시스템요구조건을 바탕으로 가장 전형적인 임무를 가정하여 Fig. 2와 같은 표준임무형상을 정의하였다. 비행체는 수직으로 이륙하여 20 m 고도까 지 상승한 후 1km 지점까지 순항한다.
- 개념설계 단계에서는 시스템의 요구도를 분석 하고 이를 만족시키기 위한 비행체의 기본적인 형태를 선정하였다. 구체적인 수요자의 요구조건 이 존재하지 않으므로 잠재적인 수요를 가정하여 최상위 요구조건을 정의하였다.
- 비행체의 초기 사이징은 주어진 임무수행 조건을 만족시키기 위해 필요한 동력, 연료무게(배 터리 중량), 최대이륙중량 등에 대한 반복 계산 의 문제로 정리된다. 요구동력의 도출은 운동량 이론에 근거하였고, High/Hot Day에서의 임무 수행을 가정하였으며, 회전면 하중을 변경하면서 반복계산을 수행하였다. Table 1에 초기 사이징 결과를 정리하였다.
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