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군용헬기 결빙 감항인증 시험을 위한 결빙센서 위치선정에 관한 연구
A Study on the Positioning of Ice Sensors for Assessing Airworthiness of Military Helicopter 원문보기

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, v.40 no.8 = no.371, 2016년, pp.495 - 501  

김찬동 (금오공과대학교 기계시스템공학과) ,  허장욱 (금오공과대학교 기계시스템공학과)

초록
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결빙상태에서 비행 시 결빙수준은 항공기에 장착된 결빙 감지장비에 의해 정확히 측정되어야 한다. 결빙감지기는 항공기 형상으로부터 야기되는 후류, 로터 하강풍 및 출입문이나 다른 장비에 의한 간섭 등으로 부터 영향을 받지 않는 곳에 설치해야한다. 이러한 간섭을 받지 않는 최적화된 위치를 선정하기 위한 분석과 해석을 실시하였다. 본 연구에서는 3차원 컴퓨터 분석을 통해 비행형태별 결빙감지기 주변의 유체의 속도, 수분의 양과 분포 및 크기를 분석하여 최적의 위치를 제안하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The measurement of icing conditions needs to be carried out accurately by the ice detector system of an aircraft. Ice detector systems should be installed in locations not affected by backwash, rotor downwash or moving doors or other equipment. Various analyses were carried out in order to find the ...

주제어

#결빙센서   #결빙 감항인증   #군용헬기   #액적 함유량   #평균 액적크기  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 결빙조건에서 군용헬기가 운용 시 요구되는 제반 장치로는 결빙을 측정하는 결빙센서와 함께, 엔진, 로터, 속도계, 로터블레이드에 장착되는 제빙장치와 방빙장치로 구성되며, 특히 결빙센서는 대기 중의 결빙상태를 인식하는 장치이므로 장착 위치가 매우 중요하다. 따라서 본 연구에는 결빙 센서 위치의 유동장이 가지는 결빙조건을 판단하기 위해, 3차원 동체 형상을 대상으로 유동장에 대한 전산해석을 수행하였으며, 이를 이용하여 결빙센서의 최적위치를 선정하였다.

가설 설정

  • (1) MVD가 30 이상이 되면 헬기는 shadow zone에 잠기게 된다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
결빙감지기는 어디에 설치되어야 하는가? 결빙상태에서 비행 시 결빙수준은 항공기에 장착된 결빙 감지장비에 의해 정확히 측정되어야 한다. 결빙감지기는 항공기 형상으로부터 야기되는 후류, 로터 하강풍 및 출입문이나 다른 장비에 의한 간섭 등으로 부터 영향을 받지 않는 곳에 설치해야한다. 이러한 간섭을 받지 않는 최적화된 위치를 선정하기 위한 분석과 해석을 실시하였다.
결빙센서 위치선정 해석을 위해서 무엇이 필요한가? 결빙센서 위치선정 해석을 위해서는 항공기 형상에 대한 3차원 모델링이 필요하고, 메인로터의 downwash와 동체의 간섭에 의해 영향을 모사할수 있어야 한다. 메인로터의 downwash 모사는 일반적으로 많이 사용하는 actuator disk 방법의 swirling을 고려하여 구현하였으며, (9,10) Fig.
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참고문헌 (13)

  1. Kim, Y., 2011, "A Verification of Threshold of the Aircraft Turbulence Index and Icing Index Using PIREPS and KWRF on Korean Peninsula," Journal of the Korean Meteorological Society, Vol. 19, No. 3, pp. 54-60. 

  2. Park, N., Woo, C., Yee, S., Yi, J. and Lim, T., 2013, "The Investigation of Blade De-icing Analysis Method for Design of Rotor Blade De-icing System of the Helicopter," Korean Society of Computational Fluids Engineering Conference, May 15, pp. 262-268. 

  3. Lee, S. and Kim, Y., 2005 "A Study on the Occurrence and Prediction of Aircraft Icing over South Korea," Journal of the Korean Meteorological Society, Vol. 41, No. 4, pp. 615-624. 

  4. Hur, J. and Shin, B., 2014 "A Study on the Korea Weather Environment for Icing Airworthiness of Military Helicopter," Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology, Vol. 17, No. 3, pp. 304-310. 

    원문보기 상세보기 crossref

  5. Chung, C. H., Shin, S. J. and Kim. T., 2009, "Development of an Aircraft Worst Case Flutter Prediction with Mach Variation Using Robust Stability Analysis," Journal of Mechanical Science and Technology Vol. 23, No. 8, pp. 2059-2071. 

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  6. US Army Aviation Technical Test Center, 2009, "TOP 7-3-537 Aircraft Natural / Artificial Icing". 

  7. Federal Aviation Administration, 2006, "AC 20-73A, Aircraft Ice Protection, Appendix K Installation Location," pp. 1-8. 

  8. DAPA, 2012, "Korean Utility Helicopter System Development Specification," pp. 78-131. 

  9. Jung, S. K., Shin, S., Myong, R. S. and Cho, T. H., 2011, "An Efficient CFD-based Method for Aircraft Icing Simulation Using a Reduced Order Model," Journal of Mechanical Science and Technology, Vol. 25, No. 3, pp. 703-711. 

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  10. Son, C., Oh, S. and Yee, K., 2010, "Prediction of Glaze Ice Accretion on 2D Airfoil," Journal of the Korean Society for Aeronautical and Space Sciences, Vol. 38 No. 8, pp. 747-757. 

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  11. Bourgault, Y., Boutanios, Z. and Habashi, W. G., 2000, "3D Eulerian Droplets Impingement Using FENSAP-ICE, Part I: Model, Algorithms and Validation," AIAA Journal of Aircraft, Vol. 37, pp. 95-103. 

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  12. Wirogo, S. and Srirambhatla, S., 2003, "An Eulerian Method to Calculate the Collection Efficiency on Two and Three Dimensional Bodies," AIAA 41st Aerospace Science Meeting and Exhibit, pp. 2-4. 

  13. Ian, F. and Leonard, R., 1992 "Navier-Stokes Computation of Wing/Rotor Interaction for a Tilt Rotor in Hover," Journal of the American Institute of Aeronautics and Astronautics, Vol. 30, No. 11, Nov. pp. 2595-2603. 

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