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NTIS 바로가기한국항공우주학회지 = Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, v.40 no.12, 2012년, pp.1017 - 1024
The aerodynamic design and analysis on advanced propeller with blade sweep was performed for recent turboprop aircraft. HS1 airfoil series are selected as a advanced propeller blade airfoil. Adkins method is used for aerodynamic design and performance analysis with respect to the design point. Adkin...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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아음속 영역에서 유리한 항공기 추진기관은? | 현재의 중거리 승객 수송용 터보프롭 민항기들은 80석, 최대이륙중량 65,000lb 급으로 운용되고 있다. 아음속 영역에서는 왕복엔진, 터보프롭엔진을 이용한 프로펠러 추진기관이 유리하고 고속영역에서는 제트추진 가스터빈 기관이 유리하다. 터보프롭 항공기에 장착되는 터보프롭 엔진은 기관 출력에 대한 감속장치의 크기, 무게, 장착위치 등의 한계로 큰 출력을 얻기 어렵고, 공기 저항을 작게 하는데 한계가 있으며, 프로펠러의 회전 속도 때문에 항공기의 최대속도에 한계가 있는 문제점으로 인해 장거리 승객 수송용 항공기는 터보팬 엔진 항공기가 사용된다. | |
와류-깃요소 이론(Vortex-Blade element theory)을 기반으로하고 Xfoil을 사용하는 공력해석법의 한계는? | 참고문헌[8,9,10]에서 프로펠러 공력 설계에 적용된 방법은 와류-깃요소 이론(Vortex-Blade element theory)을 기반으로 하고 최소에너지 손실 조건을 만족하는 Adkins의 방법을 적용하였으며 공력해석에는 Xfoil을 사용하였다. 그러나 이 방법은 고속비행에 사용되는 최신 프로펠러 공력설계 프로세스로 적용하기에는 한계가 있다. Xfoil을 이용한 해석 결과는 실속 이후의 결과에 대한 낮은 신뢰도와 비압축성 영역에서의 계산이 기본이기 때문에 압축성 효과가 나타나는 영역에서의 적용은 어렵다. 또한, 와류-깃요소 이론의 경우 기본적 이론의 단순성으로 인하여 블레이드 루트부분과 팁 부분의 복잡한 형상 적용은 불가능하다. 이와 같은 문제로 인하여 본 연구에서는 최신 프로펠러 공력 설계을 위해 이러한 방법을 직접 적용하는 대신 Adkins의 방법을 적용하여 설계점에서 Conventional 프로펠러 블레이드에 대한 공력특성과 형상을 도출하고 엔진 및 프로펠러 제조업체 및 웹 사이트와 최신 프로펠러 관련 논문들에서 입수한 정보들을 바탕으로 Conventional 프로펠러 블레이드 형상을 최신 프로펠러 형상으로 수정하였다. | |
터보프롭 엔진이 큰 출력을 얻기 힘든 이유는? | 아음속 영역에서는 왕복엔진, 터보프롭엔진을 이용한 프로펠러 추진기관이 유리하고 고속영역에서는 제트추진 가스터빈 기관이 유리하다. 터보프롭 항공기에 장착되는 터보프롭 엔진은 기관 출력에 대한 감속장치의 크기, 무게, 장착위치 등의 한계로 큰 출력을 얻기 어렵고, 공기 저항을 작게 하는데 한계가 있으며, 프로펠러의 회전 속도 때문에 항공기의 최대속도에 한계가 있는 문제점으로 인해 장거리 승객 수송용 항공기는 터보팬 엔진 항공기가 사용된다. 최근 유가 상승 및 친환경문제로 인해 터보팬 항공기에 비해 아음속 영역에서 추진효율이 더 높은 터보프롭 항공기가 재 관심을 받고 있다. |
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