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항공기용 서스펜션 장비의 천이구조하중해석에 대한 연구
Study on Transient Structural Load Analysis of Aircraft Suspension Equipment 원문보기

항공우주시스템공학회지 = Journal of aerospace system engineering, v.9 no.3, 2015년, pp.23 - 30  

차진현 (국방과학연구소) ,  정상준 (국방과학연구소) ,  최관호 (국방과학연구소)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, a transient structural load analysis system was constructed to calculate the applied load on the suspension equipment corresponding to the aircraft flight conditions based on military specifications. Aircraft flight data (altitude, velocity, acceleration, angle of attack and etc. at a...

주제어

#Aircraft Suspension Equipment   #Transient Structural Load Analysis  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 미 군사규격 내용을 참조하여 외부장착물에 작용하는 외력 및 폭탄걸이에 발생하는 반력계산 절차를 소개하였다[1, 2]. 또한, 외부장착물에 외력 작용 시 외부장착물과 폭탄걸이의 체결 부에서 발생하는 서로간의 접촉 및 분리 하중 계산 과정에서 실제와 같은 하중이 계산되도록 하였고, 좌/우측 주익 각 2개의 서스펜션 장비에 작용하는 하중을 예측하도록 시스템을 구성하였다[3].

가설 설정

  • (1) 장착물과 폭탄걸이는 변형하지 않는다.
  • (3) 스웨이브레이스는 압축하중만을 담당한다.
  • 가정(5)에서 언급한 분배계수 SB는 외부장착물에 작용하는 요 방향 모멘트에 대하여 전체 발생하는 반력 중 스웨이브레이스가 담당하는 비율을 말한다. 분배계수에 영향을 미치는 주요 인자로는 스웨이브레이스와 훅의 위치, 서스펜션 장비와 외부장착물의 강성, 외부장착물에 작용하는 하중이 있으며, 분석 및 해석적으로 분배계수를 계산하기 어려워 보통의 경우 실험적인 방법을 사용하여 분배계수 값을 획득한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
천이하중해석을 수행 시 시간에 독립적인 입력변수는 무엇인가? 천이하중해석을 수행하기 위해 시간에 의존적인 입력변수와 시간에 독립적인 입력변수를 구분하였다. 시간에 의존적인 변수로는 비행고도(Altitude), 온도(Temperature), 받음각(Angle of Attack), 옆미끄럼각(Side Slip Angle), 비행속도(Velocity), 가속도(Acceleration), 각속도(Angular Velocity), 각가속도(Angular Acceleration)가 있으며, 시간에 독립적인 변수는 외부장착물과 폭탄걸이의 무게(Weight), MOI(Moment of Inertia) 및 형상치수(Dimension) 등이 있다. 항공기 무게중심(Center of Gravity) 기준으로 입력되는 변수들은 외부장착물 기준으로 재계산 되며, 주익 아래 4곳의 서스펜션 장착위치(좌/우 날개, 내측/외측)에서 외부장착물에 작용하는 6분력 하중과 폭탄걸이의 6개소에 작용하는 하중으로 계산하여 출력되도록 시스템을 구성하였다.
천이하중해석을 수행 시 시간에 의존적인 입력 변수는 무엇이 있는가? 천이하중해석을 수행하기 위해 시간에 의존적인 입력변수와 시간에 독립적인 입력변수를 구분하였다. 시간에 의존적인 변수로는 비행고도(Altitude), 온도(Temperature), 받음각(Angle of Attack), 옆미끄럼각(Side Slip Angle), 비행속도(Velocity), 가속도(Acceleration), 각속도(Angular Velocity), 각가속도(Angular Acceleration)가 있으며, 시간에 독립적인 변수는 외부장착물과 폭탄걸이의 무게(Weight), MOI(Moment of Inertia) 및 형상치수(Dimension) 등이 있다. 항공기 무게중심(Center of Gravity) 기준으로 입력되는 변수들은 외부장착물 기준으로 재계산 되며, 주익 아래 4곳의 서스펜션 장착위치(좌/우 날개, 내측/외측)에서 외부장착물에 작용하는 6분력 하중과 폭탄걸이의 6개소에 작용하는 하중으로 계산하여 출력되도록 시스템을 구성하였다.
서스펜션 장비는 무엇으로 구성되는가? 항공기 주익 아래에 장착되는 서스펜션 장비는 전기배선 보호 및 페어링 역할을 하는 파일런(Pylon)과 주어진 환경 및 임무에 따라 외부장착물을 장착 수송 및 투하할 수 있도록 설계된 폭탄걸이(Bomb Rack)로 구성된다. 서스펜션 장비에 외부연료탱크를 장착하여 장거리 항법을 가능케 할 수 있으며, 무장을 장착하여 전투 임무를 수행할 수 있다.
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참고문헌 (3)

  1. "Airborne Stores, Suspension Equipment and Aircraft-Store Interface (Carriage Phase)," MIL-STD-8591, 2012. 

  2. "F-16C/D Miscellaneous Equipment Stress Analysis: 'Section 10: Development of Bomb Rack Load Equation," General Dynamics Fort Worth Division, Report No. 16PR2884, 1990. 

  3. Tim C. Schoppert, "Dynamic Model of the Interface Reactions in an Aircraft Bomb Rack due to an External Store(Doctor dissertation)," West Virginia University, USA, 2002. 

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