초록 ▼

항공기 개발시 적절한 형상결정을 위한 공력설계 및 해석기술은 기본적으로 필요한 기술이며, 설계시 최적결과를 구하기 위하여 반복적인 설계변경, 수정작업을 수행하므로 신뢰성이 있고 신속한 공력해석 도구의 개발이 필요하다. 또한 항공기 개발과정에서 후보 모델형상에 대한 풍동실험 결과를 신속하게 실제 비행상황으로 보정할 필요가 있다. 공력설계 및 해석결과는 추진기관, 구조, 제어시스템 설계 및 해석에도 필요한 자료이므로 이들 공력설계 자료의 결정은 항공기 개발시 중요한 업무이다. 본 연구는 언급한 공력설계 및 해석기술을 단순히 연구 및 개

항공기 개발시 적절한 형상결정을 위한 공력설계 및 해석기술은 기본적으로 필요한 기술이며, 설계시 최적결과를 구하기 위하여 반복적인 설계변경, 수정작업을 수행하므로 신뢰성이 있고 신속한 공력해석 도구의 개발이 필요하다. 또한 항공기 개발과정에서 후보 모델형상에 대한 풍동실험 결과를 신속하게 실제 비행상황으로 보정할 필요가 있다. 공력설계 및 해석결과는 추진기관, 구조, 제어시스템 설계 및 해석에도 필요한 자료이므로 이들 공력설계 자료의 결정은 항공기 개발시 중요한 업무이다. 본 연구는 언급한 공력설계 및 해석기술을 단순히 연구 및 개발하는 것에 한정하지 않고 이들을 창공-91에 실제 적용함으로써 창공-91 개발의 기술적 지원 임무를 수행하고, 계속적으로 여러면을 보완, 발전기켜 향후 항공기 개발 사업, 비행임무, 성능분석 등 여러 경우에 사용할 수 있도록 도구화하는데 목적이있다. 본 연구에서는 먼저 창공-91의 시제기 비행시험을 앞두고 대두되는 형식증명의 문제를 고찰해 보고, 시험비행에 있어서 공기역학 분야의 임무에 대하여 검토하였고, 풍동실험에서 획득되어진 자료를 실제 비행상황에 맞도록 보정하는 기법을 연구하였으며, 항공기 개발 단계에서 형성의 결정 및 개선을 위해 요구되는 공력해석 도구로서 3차원 비점성 전산해석 프로그램을 개발하였다. 또한 풍동실험 및 전산해석을 통해 도출된 방대한 결과의 처리를 위해 그래픽 후처리 시스템을 개발하여 형상 및 해석 결과의 가시화가 효율적으로 이루어 지도록 하였다. 항공기의 공력해석/설계기술 구축을 위하여 수행한 본 연구로부터 얻은 결과는 시험비행시의 공력특성 분석기술의 축적과 창공-91 풍동실험 자료의 실비행 상태로의 보정방법 확보, Euler방정식을 이용한 3차원 날개의 공력성능 해석 프로그램의 개발, 그리고 PHIGS그래픽 라이브러리를 이용한 공력해석 결과의 그래픽 후처리 시스템 개발 등이다. 이상의 결과를 토대로 하여 후속연구에서는 3차원 전기 모델에 대한 전산 공력 해석 도구의 개발과 함께 3차원 그래픽 처리 시스템을 보완 개선하고 본 연구에서 축적된 풍동실험 자료 보정기법을 방탕으로 항골기 개발을 위한 풍동실험 기술을 확보하여 이들 결과가 후속되는 과제 및 산업체 기술 지원, 항공기의 국제 공동개발사업 등에 효율적으로 이용될 수 있도록 노력할 것이다.

목차 Contents

• 기호설명...9
• 제1장 서론...12
• 제2장 형식증명에서의 공기역학...15
• 제1절 형식증명...15
• 제2절 시험비행에서의 공기역학...18
• 제3절 형식증명 과정의 공기역학 그룹의 임무...22
• 제3장 풍동실험 자료에 대한 보정기법...24
• 제1절 보정기법의 종류 및 특성...24
• 제2절 양력계수에 대한 보정...25
• 제3절 항력계수에 대한 보정...29
• 제4절 보정 결과 및 검토...36
• 제4장 항공기 날개의 공력 해석...42
• 제1절 3차원 Euler Solver의 개요...42
• 제2절 지배방정식...43
• 제3절 수치적 계산 방법...45
• 제4절 경계조건...52
• 제5절 격자 시스템의 형성...54
• 제6절 Solver의 검증...55
• 제7절 창공-91 날개의 공력계산 및 검토...66
• 제5장 계산 결과의 후처리 기법...89
• 제1절 배경...89
• 제2절 유동장 계산의 그래픽 처리 기법...90
• 제6장 결론...102
• 참고문헌...104