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인간 동력 항공기의 2차원 익형을 이용한 정적 안정성 및 동적 안정성 해석 원문보기

EDISON SW 활용 경진대회 논문집. 제5회(2016년), 2016 Mar. 22, 2016년, pp.593 - 597  

고동재 (건국대학교 항공우주정보시스템공학과) ,  안영민 (건국대학교 항공우주정보시스템공학과)

초록
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항공기의 비행 안정성을 판별하기 위해서는 정적(static)안정성과 동적(dynamic)안정성을 모두 고려해야 한다. 본 연구는 EDISON_CFD의 KFLOW_EDISON_2D3DOF, 2D_Com_P해석자를 이용해 2차원익형의 정적(static)계수와 동적(dynamic)계수를 구해 항공기 전체형상의 정적 안정성 및 동적 안정성을 분석하였다. 그 중 2015년도 인간 동력 항공기대회 건국대학교 참가 기체를 예시로 연구를 진행하였다. 주익 익형 SG6043과 미익 익형 NACA0012을 EDISON_CFD를 이용하여 각 익형의 모멘트계수를 구하고 그 결과값을 이용하여 기체의 무게중심에 대한 각 익형의 감쇠계수를 계산하였다. 그리고 주익과 미익의 면적비율과 코드길이의 비율을 고려해 전체 항공기형상의 안정성과 비행 형태를 분석하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 2015년도 인간 동력 항공기대회에 참가하였던 건국대학교 기체를 예시로 주익과 미익의 진동운동을 모사하고 항공기 운동 특성을 분석한다. 전체 형상을 통한 계산은 복잡하고 많은 시간을 요구한다.

가설 설정

  • 1. 안정성에 동체와 항력의 영향은 매우 작다.
  • 감쇠계수 결과 해석은 3가지의 변수를 가정하였다. 조화 운동의 기준 피치각, 조화 운동의 진폭, 조화 운동의 주파수를 변수로 설정하여 각각의 변화에 대해 결과를 해석한다.
  • 주익과 미익에 가해지는 양력과 항력으로 인한 모멘트를 구해야 하지만 본 연구에서는 양력에 의한 영향에 비해 항력에 의한 영향이 매우 작다고 판단하여 항력에 의한 계산은 생략한다. 또한 아래 흐름으로 인한 유도받음각의 영향이 매우 작다고 가정하여 유도받음각 계산을 생략한다. 그리고 아래의 수식에 사용된 기호에 대한 설명은 생략한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
비선형 함수식을 선형화하면 미계수를 결정할 수 있는데, 이러한 미계수에는 무엇이 있는가? 이 비선형 함수식을 선형화하면 미계수를 결정할 수 있다. 미계수에는 정안정(static stability) 미계수, 동안정(dynamic stability) 미계수, 조종성 미계수가 있다. 이러한 미계수들은 비행 안정성을 위해 미익 설계, 조종면 설계, 형상 설계에 사용되고 있다.
항공기에 작용하는 공력은 어떻게 표현되는가? 항공기에 작용하는 공력은 비선형 함수식 관계로 표현된다. 이 비선형 함수식을 선형화하면 미계수를 결정할 수 있다.
항공기의 비행 안정성을 판별하기 위해서는 무엇을 고려해야 하는가? 항공기의 비행 안정성을 판별하기 위해서는 정적(static)안정성과 동적(dynamic)안정성을 모두 고려해야 한다. 본 연구는 EDISON_CFD의 KFLOW_EDISON_2D3DOF, 2D_Com_P해석자를 이용해 2차원익형의 정적(static)계수와 동적(dynamic)계수를 구해 항공기 전체형상의 정적 안정성 및 동적 안정성을 분석하였다.
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