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[국내논문] Aerodynamic Damping Analysis of a Vane-type Multi-Function Air Data Probe 원문보기

International journal of aeronautical and space sciences, v.14 no.1, 2013년, pp.99 - 104  

Lee, Yung-Gyo (Korea Aerospace Research Institute) ,  Park, Young-Min (Korea Aerospace Research Institute)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Configuration design, analysis, and wind tunnel test of a vane-type multi-function air data probe (MFP) was described. First, numerical analysis was conducted for the initial configuration of the MFP in order to investigate aerodynamic characteristics. Then, the design was modified to improve static...

Keyword

AI 본문요약
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제안 방법

  • A new configuration is designed that improves the static stiffness and the aerodynamic damping over those in the initial MFP. The new MFP has better accuracy in measuring the pressure and angle of attack.
  • The direction of the design modification is determined by estimating how much improvement in aerodynamic damping can be achieved by adding a surface to the initial MFP. The additional surface has an area of A2 and a center of pressure at a distance D2 from the rotation axis.
  • The results from the CFD analysis are compared with results from the wind tunnel test for the new MFP designs. The aerodynamic stiffness is measured in the test by recording the displacement angle corresponding to the moment applied to the model. The moment is adjusted by adding mass to the test rig.
  • In this study, modified MFPs were designed and tested. It was verified by analysis and testing that they have better aerodynamic performance than the initial MFP.

이론/모형

  • In order to obtain the aerodynamic stiffness, a NavierStokes equation solver was used for the analysis along with the Spalart-Allmaras turbulence model. The grid is generated to have 15 viscous boundary layers on the surface, where y+ is less than 10.
  • . In this study, however, it is calculated using a CFD tool. The damping coefficient can be calculated based on two motions: pitch oscillation and ramp motion8.
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참고문헌 (8)

  1. Goodrich (2011), Sensor and Integrated Systems, URL:http://www.goodrich.com/Goodrich/Businesses/Sensorsand-Interated-Systems (accessed Aug 20 2012). 

  2. Greg, A., Dennis, J., John, H., Mark, R., James, A., John, R., and Dana, A., "Multi-Function Air Data Sensing Probe Having an Angle of Attack Vane," US Patent No. 6941805B2, 2003. 

  3. Lionel, C., and Nikolas, H., "Multi-Function Probe with Variable Flexure," US Patent No. 7155968B2, 2007. 

  4. Margaret, A., Guntis, U., and David, N., "Multi-Function Aircraft Probes," US Patent No. 6012331, 2000. 

  5. Lee, Y., Park, Y., Ahn, S., Yeom, C., and Lee, D., "Design and Wind Tunnel Tests of a Multi-Function Air Data Probe," Proceedings of the 2010 Spring Korean Society for Aeronautical and Space Sciences, Pyungchang, Korea, 2010. 

  6. Park, Y., Choi, I., Lee, Y., Kwon, K., Kim, S., and Hwang I., "Aerodynamic Design of a Multi-function Air Data Sensor by Using CFD and Wind Tunnel Test," Journal of Korean Society of Computational Fluid Engineering, Vol. 15, No. 3, 2010, pp. 32-38. 

  7. Chang. B., Ok. H., and Lee. Y., "Forced Oscillation Wind Tunnel Test of a 50m Airship," Journal of the Korean Society for Aeronautical and Space Sciences, Vol. 31, No. 6, 2003, pp. 17-22. 

  8. Lee. Y., and Lan. C. E., "Navier-Stokes Analysis of Tunnel Wall Interference Effects on Pitching Delta Wings," Journal of Aircraft, Vol. 41, No. 3, 2004, pp. 547-554. 

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