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[국내논문] 헬리콥터 무베어링 로터 허브시스템의 개념 연구
A Conceptual Study on the Bearingless Rotor Hub System of Helicopter 원문보기

한국소음진동공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집, 2011 Apr. 27, 2011년, pp.484 - 489  

김덕관 (한국항공우주연구원) ,  김민환 (한국항공우주연구원) ,  윤철용 (한국항공우주연구원) ,  김태주 (한국항공우주연구원) ,  김승호 (한국항공우주연구원)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, it was described the current technology status of bearingless rotor hub system for helicopter which is one of major rotor hub system. Also, a conceptual study on the new bearingless rotor hub system of helicopter was described. First, the advantages and disadvantages of major helicopt...

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구를 통해서 무베어링 허브시스템 개발에 필요한 기술적 사항 및 해외 사례 분석을 통해 적용 가능한 기술들을 파악하였다. 또한 개념연구를 통해 무베어링 허브시스템의 핵심부품들에 대한 기능 및 역할, 부품수 및 중량 등을 추정하였으며, 본 논문에서는 분리형 및 교차형 2가지 허브시스템에 대한 개념연구 결과를 제시하였다.
  • 대부분의 무베어링 로터 허브 시스템이 적용된 최신 헬리콥터는 중소형 헬리콥터가 대부분이다. 본절에서는 현재 무베어링 로터 허브 시스템을 장착하여 운용되고 있는 최신의 헬리콥터를 중심으로 무베어링 허브 시스템의 기술을 소개하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
헬리콥터 로터시스템은 무엇으로 구성되는가? 헬리콥터 로터시스템은 로터 허브/조종으로부터 회전력과 피치 조종력을 전달받아 헬리콥터에 양력, 추력 및 기동력을 발생시키는 로터 블레이드(rotor blade), 로터 블레이드에서 발생된 추력(thrust) 및 모멘트(moment)를 감당하고, 비행에 필요한 힘을 동체에 전달하는 로터 허브 시스템(rotor hub system), 헬리콥터의 추력 및 조종력을 제어하는 로터 조종시스템(rotor control system)으로 구성되며, 엔진 및 동력전달장치와 함께 헬리콥터 비행을 가능하게 하는 핵심 구성품이다. 헬리콥터 로터 허브 시스템은 로터 블레이드의 여러 가지 운동을 가능하게 하고 이러한 운동으로부터 생기는 변형 및 하중 등을 감당하게 된다.
헬리콥터 로터 허브 시스템은 어떤 역할을 하는가? 헬리콥터 로터시스템은 로터 허브/조종으로부터 회전력과 피치 조종력을 전달받아 헬리콥터에 양력, 추력 및 기동력을 발생시키는 로터 블레이드(rotor blade), 로터 블레이드에서 발생된 추력(thrust) 및 모멘트(moment)를 감당하고, 비행에 필요한 힘을 동체에 전달하는 로터 허브 시스템(rotor hub system), 헬리콥터의 추력 및 조종력을 제어하는 로터 조종시스템(rotor control system)으로 구성되며, 엔진 및 동력전달장치와 함께 헬리콥터 비행을 가능하게 하는 핵심 구성품이다. 헬리콥터 로터 허브 시스템은 로터 블레이드의 여러 가지 운동을 가능하게 하고 이러한 운동으로부터 생기는 변형 및 하중 등을 감당하게 된다. 로터 블레이드가 회전하면서 공기력에 의해 생기는 대표적인 운동은 회전면 상하로 운동하는 플랩 운동(flapping motion), 회전면 전후로 운동하는 리드-래그 운동 (lead-lag motion), 블레이드 피치각 방향으로 운동하는 피칭 운동(pitching motion 또는 페더링 운동 feathering motion)이다.
헬리콥터 로터 허브 시스템의 4가지 형태는 각각 어떤 특징을 갖는가? 시이소오형 허브는 2개 블레이드를 적용하는 소형 헬리콥터에 주로 적용하는 허브 형태로 플랩, 페더링 운동에 대한 2개의 힌지를 갖고 있어 비교적 단순한 허브 구조이다. 관절형 허브는 플랩, 리드-래그, 페더링 운동에 대한 3개의 힌지를 모두 갖고 있어 복잡하고, 부품수도 많으며, 큰 중량으로 운용 유지비용이 많이 소요된다. 무힌지형 허브는 플랩및 리드-래그 운동을 위한 2개 힌지를 블레이드 구조적 유연체(flexure)로 대체하여 오직 페더링(피치) 힌지 1개만 존재하며, 비교적 단순한 구조에 저중량, 적은 부품수, 저 운용유지비용이 든다. 무베어링형 허브는 첨단형 로터 허브로서, 플랩, 리드-래그및 페더링 운동을 위한 3개 힌지를 모두 제거하고, 구조적 유연보(flexbeam)로 대체되어 가장 구조가 단순하며, 가장 적은 부품수로 운용유지비용이 최저로 소요된다.
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