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한국항공우주학회지 = Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, v.43 no.5, 2015년, pp.396 - 404
박승현 (Department of Aerospace Engineering, Chungnam National University) , 김인걸 (Department of Aerospace Engineering, Chungnam National University) , 이한솔 (Department of Aerospace Engineering, Chungnam National University) , 김민성 (Agency for Defense Development)
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The UAV's wing has high aspect ratio that is suitable for the high altitude and long endurance. Knowing the real-time deformation of wing structure in flight, it can be utilized in structural health and loading status monitoring, improvement of control effectiveness and extraordinary vibration pheno...
| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| 무인 항공기 날개는 유연 구조물로 비행 중 구조 대변 형이 발생할 수 있는데 이것은 어떤 문제를 초래하는가? | 장기체공을 위하여 고세장비로 이루어진 무인 항공기 날개는 유연 구조물로 비행 중 구조 대변 형이 발생할 수 있다. 이는 비행 시 하중재분포 현상이 발생하고 급기동 또는 돌풍 조건과 같은 외부 조건에 대하여 공력탄성학적 응답에 민감하기 때문에 순간적인 하중 변화와 변형이나 진동과 같은 구조 응답이 크게 발생한다. 이와 같은 유연 날개 구조물의 하중재분포 또는 구조 응답은 과도한 하중 변화에 의한 구조 손상과 공력탄성학적 비행 불안정성을 유발할 수 있는 원인을 제공한다. | |
| 스마트 스킨의 문제점은 무엇인가? | 또한, 최근 외부에 돌출된 안테나를 최소화하기 위해 동체 또는 날개 외피(skin)에 내장 하여 공기역학적인 성능뿐만 아니라 구조적인 효율도 향상시키면서 레이더 반사 면적(radar cross section)을 줄여 상대방의 탐지 기능에 대항하여 효과적으로 은폐하기 위한 스텔스 (stealth) 기능을 강화하는 구조 개념인 스마트 스킨(smart skin)에 대한 연구가 활발하게 진행 되고 있다[1,2]. CLAS (conformal load-bearing antenna structure) 시스템으로도 불리는 스마트 스킨은 정찰 및 감시를 위한 안테나가 여유 공간이 있는 날개에 장착될 경우 비행 중 날개의 변형에 의하여 안테나 성능 저하가 발생한다. 무인기 날개와 같이 구조 대변형이 발생하는 구조물에 장착된 안테나 성능이 제대로 발휘하기 위해서는 비행 중 안테나가 위치한 지점의 날개 변형 정보를 가지고 안테나 신호 보상을 수행해야 한다. | |
| 무인기 날개와 같이 구조 대변형이 발생하는 구조물에 장착된 안테나 성능이 제대로 발휘하기 위해서는 무엇이 수행되어야 하는가? | CLAS (conformal load-bearing antenna structure) 시스템으로도 불리는 스마트 스킨은 정찰 및 감시를 위한 안테나가 여유 공간이 있는 날개에 장착될 경우 비행 중 날개의 변형에 의하여 안테나 성능 저하가 발생한다. 무인기 날개와 같이 구조 대변형이 발생하는 구조물에 장착된 안테나 성능이 제대로 발휘하기 위해서는 비행 중 안테나가 위치한 지점의 날개 변형 정보를 가지고 안테나 신호 보상을 수행해야 한다. 그러나 비행 중 날개의 변형을 직접 측정하거나 예측하는 것은 어려우며, 항공기의 양력면 (lifting surface)은 비행 중 공력 하중과 관성 하중에 의한 순하중(net load)의 작용으로 인하여 지상에서와 다른 변형 상태를 가질 수 있어 지상 실험에서 파악하지 못한 문제점이 발생할 수도 있다[3]. |
Lockyer, A. J., Alt, K. H., Coughlin, D. P., Durham, M. D., and Kudva, J. N., "Design and Development of a Conformal Load-bearing Smart-skin Antenna : Overview of the AFRL Smart Skin Structures Technology Demonstration (S3TD)," SPIE Smart Structures and Materials, Vol. 3674, 1999, pp. 410-424.
Alt, K. H., Lockyer, A. J., Coughlin, D. P., and Kudva, J. N., "Overview of the DoD's RF Multifunction Structural Aperture (MUSTRAP) Program," Industrial and commercial applications of smart structures technologies, SPIE Smart Structures and Materials, Vol. 4334, 2001, pp. 137-146.
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