초록 ▼

본 목적기초연구 "수직 이착륙기의 핵심기술에 관한 연구" 를 아래와 같이 5개의 세부과제에 걸쳐 연구를 수행하였으며, 주요연구결과를 요약하면 아래와 같다.
제 1 세부과제에서는 V/STOL 항공기의 고양력 장치의 blowing 에 해당되고, 제트와 지면의 충돌에 관련된 충돌제트의 기초문제인 벽면제트 및 제트의 충돌흐름에 관한 기초연구를 수행하였다. 곡면벽제트의 충돌흐름을 Navier-Stokes방정식의 수치해를 통하여 연구하였다. 난류모델로는 레이놀즈응력모형을 사용하였으며, 복잡한 기하학적 형상을 다루기 위하여 다

본 목적기초연구 "수직 이착륙기의 핵심기술에 관한 연구" 를 아래와 같이 5개의 세부과제에 걸쳐 연구를 수행하였으며, 주요연구결과를 요약하면 아래와 같다.
제 1 세부과제에서는 V/STOL 항공기의 고양력 장치의 blowing 에 해당되고, 제트와 지면의 충돌에 관련된 충돌제트의 기초문제인 벽면제트 및 제트의 충돌흐름에 관한 기초연구를 수행하였다. 곡면벽제트의 충돌흐름을 Navier-Stokes방정식의 수치해를 통하여 연구하였다. 난류모델로는 레이놀즈응력모형을 사용하였으며, 복잡한 기하학적 형상을 다루기 위하여 다블럭계산방법을 사용하였다. 본 연구를 통하여 복잡한 난류제트흐름에 관한 수치해석 능력을 얻을 수 있었고, 레이놀즈응력모형의 적용가능성을 확인할 수 있었다.
제 2 세부과제에서는 vortex-lattice방법을 통한 ducted fan 유동장의 해석, Euler방정식에 의한 unducted fan 천음속 유동해석, cowl을 포함한 ducted fan주위의 천음속 유동장의 해석연구를 수행하였다. 기하학적 복잡성을 다중블럭기법을 도입함으로써 극복할 수 있었다. 보다 정확한 해석을 위하여 점성효과의 고려가 필요하리라 생각된다.
제 3 세부과제에서는 패널방법, 자우후류모델링, 결험와류식을 사용하여 로터의 공력계산을 수행하였고, hybrid vortex sheet and random vortex method와 fast vortex method를 수치적 도구로 사용하여 와류와 쐐기의 상호작용을 연구하였으며, Hardin이 제안한 수치적 공력 해석기법을 이용하여 회전하는 한 쌍의 와류에 의해 발생하는 quadruple음량장을 해석하였다.
제 4세부과제에서는 복잡한 형태를 가진 V/STOL항공기 주위의 3차원 격자형성을 위하여 표면격자형성, transfite보간법에 의한 초기격자형성, 다구획격자형성, front전진기법과 Delaunay삼각화기법에 의한 비 정렬격자 형성방법등에 관한 연구를 수행하였다. 본 연구를 통하여 얻은 격자는 유동해석 code에서 요구하는 격자의 조밀성, 유연성, 직교성등을 만족하리라고 생각된다.
제 5 세부과제에서는 틸트로터 항공기의 동역학적 모델링, 고전제어이론에 의한 수직비행제어 시스템 설계, 퍼지제어이론에 의한 수직비행 제어 시스템 설계등을 수행하였다. 추후 연구에서는 동역학적 모델의 보완, 전이비행시 동특성 연구, 전이비행제어, 수평비행제어 등에 관한 연구가 이루어져야 할 것이다.

Abstract ▼

The present work reports the results of numerical studies of five different topics that are closely related to the problems encountered in V/STOL aircraft technology.
The first work deals with the computation of wall jet and the out wash jet flow field is solved by integrating the Navier-Stoke

The present work reports the results of numerical studies of five different topics that are closely related to the problems encountered in V/STOL aircraft technology.
The first work deals with the computation of wall jet and the out wash jet flow field is solved by integrating the Navier-Stokes equation with the Reynolds stress transport model. Because of complex geometry, a multi-block approach is used for the grid system.
The second work deals with the analysis of the ducted fan flow field, Both the vortex lattice method and the finite volume scheme to solve the Euler equations are used. The Euler solutions include transonic flow field of unducted and ducted fan with cowl. Multi block approach is also utilized for solution process.
The third part of the work deals with the rotor aerodynamics and the noise due to vortex-blade interaction. Aerodynamic loading of rotor is obtained using panel method with free wake and empirical wake system. The vortex-wedge interaction is solved by the vortex sheet and random vortex method and the fast vortex method.
The fourth part of the work deals with problem of grid generation for complex geometry. For three-dimensional grid generation, surface grid generation, transfinite interpolation, and multi-block rid scheme are adopted. For non-structured grid, advancing front method and Delaunay triangulation is adopted.
The fifth topic deals with the dynamics of a tilt-rotor aircraft. control system for the longitudinal motion of the aircraft is designed based on classical control theory. Using fuzzy control theory, an additional control system is also designed.

목차 Contents

• 1. 서론...9
• 2. 본론...13
• 3. 결론...28
• 4. 참고문헌...30