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한국형 기동헬기 전기체 지상진동시험
Ground Vibration Test for Korean Utility Helicopter 원문보기

한국항공우주학회지 = Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, v.41 no.6, 2013년, pp.495 - 501  

김세희 (Korea Aerospace Industries) ,  곽동일 (Korea Aerospace Industries) ,  정세운 (Korea Aerospace Industries) ,  최종호 (Korea Aerospace Industries) ,  김정훈 (Defense Agency for Technology and Quality)

초록
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한국형 기동헬기는 블레이드 가진주파수를 회피하고 지상 운용에서 로터와 기체의 동적 특성이 연계되어 나타나는 불안정성이 없도록 설계되었다. 이러한 설계 목적을 위해 진동 해석과 지상공진 해석을 수행하여 기체와 주로터의 동적 특성을 분석하였다. 이후 훨타워 시험을 통해 주로터의 동적특성을 확인하였으며 지상진동시험을 통해 기체의 동적 특성을 확인하였다. 지상진동시험은 지상 및 비행 운용 조건이 고려된 시험체 구성과 시험 조건을 적용하여 수행되었다. 본 논문에서는 한국형 기동헬기에 적용된 지상진동시험 방법 및 분석 기법을 보이고 해석 모델 보정기법과 보정된 해석 결과를 제시한다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Korean Utility Helicopter (KUH) has been designed to avoid the blade passing frequency and any instability due to a coupling of dynamic characteristics between the main rotor and the airframe in ground operation. For these design objectives, the vibration analysis and the ground resonance analysis w...

주제어

#한국형 기동헬기   #블레이드 가진주파수   #지상공진   #훨-타워 시험   #지상진동시험   #보정 기법  

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

문제 정의

  • 본 논문에서는 한국형 기동 헬기에 적용된 지상진동시험에 대한 수행 방법, 시험 결과 평가 그리고 해석 모델 보정 기법을 제시한다.
  • 본 논문에서는 한국형 기동헬기의 지상진동시험 방법과 시험 결과를 반영한 해석 모델 보정결과를 제시하였다. 지상진동시험은 항공기 운용조건에 따라 비행 및 지상운용 경계 조건으로 구분하여 수행되었으며 각 경계조건에 따른 시험체형상 및 시험 조건이 적용되었다.
  • 지상운용 경계 조건은 주로터 1차 리그레시브 리드래그 모드 회피여부, 기체의 롤 모드 고유 주파수와 감쇠비 확인을 목적으로 하였다. 비행 경계 조건에서는 기체 고유모드의 주로터 4/REV 주파수 회피 여부 및 응답특성 확인을 목적으로 하였다.
  • 2와 같이 주로터와 꼬리로터 시스템의 회전 구성품을 모두 제거하고 등가의 더미 질량을 장착하여 구성하였다. 이는 기체 동적특성 획득에 불필요한 블레이드 자체의 관성 영향은 제거하고 지지구조 연결과 가진기 구성을 용이하게 하기 위한 목적이다.
  • 지상진동시험은 항공기 운용 조건에 따라 지상 및 비행의 두 가지 경계조건으로 구분하여 수행되었다. 지상운용 경계 조건은 주로터 1차 리그레시브 리드래그 모드 회피여부, 기체의 롤 모드 고유 주파수와 감쇠비 확인을 목적으로 하였다. 비행 경계 조건에서는 기체 고유모드의 주로터 4/REV 주파수 회피 여부 및 응답특성 확인을 목적으로 하였다.
  • 첫 번째 가진 조건은 Sine Sweep 가진으로 모든 시험 형상의 고유모드 및 고유주파수 획득을 목적으로 하였다. 가진은 기체의 모든 방향의 모드를 가진 할 수 있도록 주로터 더미에 6분력 형태로 적용하였다.
  • 항공기의 주요 구성품 및 기체 주요 구조 위치에서 주로터 가진주파수에 대한 응답을 증폭시키는 요소의 존재 여부를 확인하기 위하여 Sine가진에 대한 주파수 응답함수를 확인하였다. Fig.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
회전하는 로터 시스템에 의해 발생하는 진동은 헬기와 조종사에 어떤 영향을 미치는가? 회전하는 로터 시스템으로부터 양력과 추력을 제공받아 비행하는 헬기는 블레이드의 비등방 공기역학적 특성에 따른 주기적 진동과 로터와 기체 간 동특성 커플링에 의한 동적 불안정성을 내재하고 있다. 회전하는 로터 시스템에 의해 발생하는 진동은 구조물과 구성품의 수명뿐 아니라 조종사와 승무원의 피로를 증가시켜 임무수행에 영향을 줄 수 있으며, 지상공진과 같은 동적 불안정성 현상이 발생하는 경우 항공기에 치명적인 손상을 줄 수 있다[1].
로터 시스템의 진동 문제를 최소화 하는 방안에는 무엇이 있는가? 이러한 동적 특성으로 인한 진동 문제를 최소화하는 방안으로는 진동저감장치 적용[2], 주로터댐퍼와 착륙장치의 최적화 설계[1,3] 등이 있지만 가장 기본적인 설계 고려사항은 기체구조의 동적특성을 주요 가진 주파수와 회피시키는 것이다.
한국형 기동헬기의 주요 가진 주파수는? 한국형 기동헬기의 주요 가진 주파수는 블레이드 가진 주파수와 1차 리그레시브 리드래그(Regressive Lead-lag) 주파수이다. 회전익 항공기는 로터가 회전함에 따라 로터 회전속도에 비례하는 N/REV(N=1,2,3.
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참고문헌 (7)

  1. Joa-keun Park, Se-hee Kim, Dong-il Kwak and Bok-woo Lee, "Ground Resonance Analysis for the Class of Korean Utility Helicopter", Journal of The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences, Spring Conference, 2007, pp.890-893 

  2. Peter Konstanzer, "Recent Advances in Eurocopter's Passive and Active Vibration Control", American Helicopter Society 64th Annual Forum, 2008. 

  3. Dong-il Kwak, Se-hee Kim, Joa-keun Park and Bok-woo Lee, "Air Resonance Analysis for the Korean Utility Helicopter", Journal of The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences, Fall Conference, 2007, pp.700-703 

  4. Dae-hyeon Cho, Chang-heon Han, Sang-wook Lee and Seong-Jun Lee, "Full Scale Ground Vibration Test for Advanced Trainer", The 8th Symposium on Aircraft Development Technology, 2002, pp.430-433 

  5. MIL-A-8870C, Airplane Strength and Rigidity Vibration, Flutter, and Divergence, Mar. 1993. 

  6. Bart Peeters, Hector Climent, "Modern solutions for Ground Vibration Testing of large aircraft", IMAC 2008.2 

  7. Laurent GIRARD, Pascal LUBRINA, "Ground Vibrations Tests For The High Speed Dolphin Helicopter", American Helicopter Society 49th Annual Forum, 1993 

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