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중형항공기 개발사업(II)

보고서 정보
주관연구기관 한국항공우주연구원
Korea Aerospace Research Institute
연구책임자 최동환
참여연구자 임철호 , 이장연 , 염찬홍 , 이진우 , 안석민 , 구삼옥 , 양정승 , 안이기 , 이해창 , 김근택 , 김중욱 , 노갑성 , 황창전 , 조남경 , 박주원 , 김광수 , 남궁호웅 , 김인규 , 성봉주 , 김재무 , 김인선 , 장병희 , 라승호 , 옥호남 , 정진덕 , 최성욱 , 권기정 , 조태환 , 류정주 , 황인희 , 우경식 , 구교남 , 최익현 , 주진 , 이정진 , 심재열 , 박경하 , 김홍주 , 이대성 , 양수석 , 설우석 , 김진한 , 손창민 , 윤민수 , 김수미 , 김종철 , 유창선 , 강충신 , 심요한 , 이상혁
발행국가대한민국
언어 한국어
발행년월2002-00
사업 관리 기관 한국항공우주연구원
Korea Aerospace Research Institute
등록번호 TRKO200200057233
DB 구축일자 2013-04-18

초록

목차 Contents

    • 제5장 기체 구조 검증
        제1절 개요
        제2절 해석적 검증
          1. 하중 해석
            가. 하중 기준
              (1) 형상
              (2) 중량 및 무게중심
              (3) 설계 속도
              (4) V-n 선도
              (5) 조종면의 각변위
              (6) 균형 기동(Balanced Maneuver)
              (7) 피치 기동(Pitch Maneuver)
                ① 비점검 기동(Unchecked Maneuver)
                ② 점검 기동(Checked Maneuver)
              (8) 롤 기동
                ① 설계 기동 속도(UA)
                ② 설계 순항 속도(Vc)
                ③ 설계 급강하 속도(VD)
                ④ 플랩 펼친형상(Flapped Configuration)
              (9) 요 기동
                ① 최대 러더 변위, 제로 옆미끄럼각(Zero Sideslip Angle)
                ② 최대 옆미끄럼각
                ③ 정(static) 옆미끄럼각
                ④ 플랩 펼친형상(Flapped Configuration)
              (10) 엔진 고장 (Engine Failure)
                ① 기본 형상
                ② 플랩 펼친형상(Flapped Configuration)
            나. 하중 해석 모델링
            다. 하중 해석 방법
              (1) 균형 기동 하중 (Balanced Maneuver Loads)
              (2) 천이 기동 하중 (Transient Maneuver Loads)
            라. 하중 해석 결과
              (1) 주익
              (2) 꼬리 날개
          2. 응력해석
            가. 유한요소 모델링
              (1) 요소 모델링
              (2) 재료 모델링
              (4) 경계 조건
              (5) 하중 조건
            나. 해석 결과
          3. 플러터 해석
            가. 플러터 해석 방법
            나. 공탄성 모델링
              (1) 구조 모델링
              (2) 공력 모델링
              (3) 질량 모델링
            다. 해석 결과
              (1) 진동 해석 결과
              (2) 플러터 해석 결과
        제3절 시험적 검증
          1. 전기 정적시험 계획
            가. 항공기 시험체의 크기
            나. 시험 개요
              (1) 제어계통의 정적시험
              (2) 동체 여압시험
              (3) 앞바퀴 착륙장치의 정적시험
              (4) 주착륙장치의 정적시험
              (5) 엔진 마운트의 정적시험
              (6) 수평 미익의 정적시험
              (7) 수직 미익의 정적시험
              (8) 동체, 수평 및 수직 미익에 대한 복합 정적시험
              (9) 날개의 정적시험
              (10) 동체의 정적시험
              (11) 보조엔진 마운트의 정적시험
              (12) 램 에어 터빈 마운트의 정적시험
            다. 하중부가 채널수
            라. 유압 공급량
            마. 로드셀 및 처짐변환기
            바. 예상 소요인력
          2. 전기 정적시험 하중시스템 설계기준
            가. 시험 준비 일반
            나. 하중 시스템 설계용 하중 제출시의 요구조건
              (1) 기하학적 데이타
              (2) 분포하중 (공기력 및 관성력)
              (3) 지역별로 주어진 관성하중
              (4) 집중하중
              (5) 지정 하중 및 모사 하중 정보
            다. 분포하중을 절점하중으로 변환하는 방법
            라. 하중 부가 지역 선정
            마. 하중 시스템 설계
              (1) 재 분포 하중 계산
              (2) 위플트리 시스팀 설계
              (3) 하중 균형 시스템 설계
        제4절 ECKC 기술보고서 검토의견
          1. 개요
          2. 하중 해석 분야
          3. 응력 해석 분야
          4. 플러터 분야
        제5절 결론
      제6장 동력계통
        제1절 서론
        제2절 해석적 설계 검증
          1. 서론
          2. 비장착 엔진의 성능 해석
            가. 연구의 배경 및 목적
            나. 유동장 계산 방법
              (1) 지배 방정식
              (2) 경계조건 및 초기조건
              (3) 유동 계산 방법
              (4) 경계층 계산법
            다. 격자 구성
              (1) 물리적 공간의 영역 구조
              (2) 계산공간의 영역 구조
              (3) 격자 구성 방법
              (4) 격자 형성의 결과
            라. 결과 및 토의
              (1) 유선 패턴
              (2) 마하수 분포
              (3) 정체 압력 분포
              (4) 일반 성능 예측
            마. 결론
          3. 장착 엔진의 성능 해석
          4. 역추력 장치 유동계산
            가. 전산 해석 방법
              (1) 전산해석의 필요성 및 응용방법
              (2) 계산 방법
            나. 모델링 방법
              (1) 역추력 장치의 형상 및 배치
              (2) 해석을 위한 형상 모델링 및 경계조건
              (3) 격자 형성
            다. 계산 결과
            라. 결론 및 향후 연구방향
              (1) 결론
              (2) 향후 연구방향
                (가) 엔진/역추력장치 모델
                (나) 날개/엔진 모델
                (다) 날개/나셀/역추력 장치 모델
        제3절 동력계통의 실험적 검증
          1. 서론
          2. 추력-항력 구분법(Thrust-Drag Bookkeeping, TDB)
            가. 필요성
            나. 추력관련식
              (1) 추력 및 항력의 정의
              (2) 입구 전방에 작용하는 힘(Pre-Entry Forces)
              (3) 출구 후방에 작용하는 힘(Post-Exit Forces)
              (4) 데이텀 조건(Datum Condition)
              (5) 흡입구 유출항력(Intake Spillage Drag) 및 제트간섭항력(Jet Interference Drag)
              (6) 기준 조건(Reference Condition)
              (7) 단순 나셀(Simple Nacelle)
              (8) 중간카울 나셀(Intermediate Cowl Nacelle)
              (9) 나셀항력 추정
            다. 관련 실험 및 모델
              (l) TFN 시험
              (2) 엔진의 입구항력
              (3) 나셀후방동친 항력
              (4) TPS 시험
          3. 엔진 입구 및 노즐 성능시험
            가. 입구 성능 시험
              (1) 입구교란의 영향 및 평가방법
                (가) Distortion Descriptor Element
                  ① Circumferential Descriptor Elements
                  ② Radial Distortion Element
                  ③ Surge Pressure Ratio Loss Correlation
              (2) 압축기 및 엔진의 안정성 및 성능 평가
                (가) 압축기 안정성 평가
                (나) 엔진 성능 평가
              (3) 시험
                (가) 시험계획
                (나) 시험범위
                  ① Inlet and Aircraft Component Test
                  ② 엔진 및 엔진 요소 시험
                  ③ 추진계통 시험
                (다) 압축기 안정성 및 엔진 성능 시험
                (라) Interface Instrumentation and Data Management
                  ① Data-Scaling
                  ② 전압력 측정장치
                    ㉮ 입구/엔진 Aerodynamic Interface Plane(AIP)
                    ㉯ Rake and Probe Array
                    ㉰ Probe/Transducer 특성
                  ③ Data Acquisition
                    ㉮ Data Record Length.
                    ㉯ 시스템 정확도
                    ㉰ 시스템 주파수 응답
                  ④ 자료처리
                    ㉮ Data Averaging and Filtering
                    ㉯ Data Editing
                    ㉰ Data Qualification
                  ⑤ Data Transmittal
                    ㉮ Analog Data
                    ㉯ Digital Data
            SYMBOLS
            Subscripts
            나. 측풍 한계시험(Cross-Wind Test)
            다. 엔진 비작동시험(Engine-Inoperative Test)
            라. 노즐성능시험
          4. 동력계통 관련 시험을 위한 데이터베이스(Database)확보
            가. 연구배경 및 목적
            나. 연구내용 서술서(SOW)
              (1) 시험항목 도출 및 일정작성
              (2) 시험설비의 조사
              (3) 비용분석
              (4) 시험절차 및 시험기술
            다. 연구내용
          5. 엔진 모델의 지상 시험용 설비의 개념설계
            가. 연구배경 및 목적
            나. 시험모델 및 설비의 요구사양
              (1) 시험 모델의 요구 사양
              (2) 설비의 요구사양
              (3) 항우연 추진기관연구그룹의 기확보 설비 사양
            다. 개념설계 결과
        제4절 세부계통분야의 설계 검증
          1. 환경제어계통 (Environmental Control System)
            가. 검증방향
            나. 계통의 성능해석
              (1) 설계점 해석
              (2) 계통의 성능해석
            다. 지상 시험장치 (Iron Bird)의 개념설계
          2. 연료 공급 계통 (Fuel Supply System)
            가. 검증 방향
            나. 연료온도 예측 연구
            .
            다. 지상모의장치 시험
              (1) 연료공급계통
                (가) 정상작동시험
                (나) 고온연료 작동시험
                (다) 연료의 가용성 시험
                (라) 중력공급 시험
              (2) 연료탱크 계통
                (가) 연료탱크 용량 시험
                (나) 섬프 (Sump) 용량 시험
                (다) 열팽창 공간 시험
              (3) 연료벤트계통
                (가) 사이펀 시험
                (나) 가압시험
                (다) 내부 연결 벤트관 시험
              (4) 연료측정계통
                (가) 계통의 보정 시험
                (나) 연료계기 응답특성 시험
              (5) 재급유 및 배출 계통
                (가) 재급유 정상 작동 시험
                (나) 재급유 시간 시험
                (다) 서지 (Surge) 압력 시험
                (라) 연료 배출 시험
              (6) 비상 연료 방출 계통
              (7) 고장 시험
        제5절 ECKC 보고서 검토의견
      제7장 비행제어
        제1절 서론
        제2절 해석적 검증
          1. 비행안정성 및 조종성 해석
            가. 중형항공기 형상 및 제원
            나. 공력 미계수 추출 및 정안정성 해석
            다. 선형 비행운동 모델
            라. 비행성 판별에 의한 동안정성 해석
              (1) 세로운동 비행특성
              (2) 가로 및 방향운동 비행특성
          2. 비행제어시스템 설계 검증
            가. 비행제어 시스템 설계 기준
              (1) 개발과정
              (2) 각 단계별 업무
              (3) 관련규정
                ◇ FAR 25.1309 (Equipment, Systems, and Installation)
                ◇ Advisory Circular 25.1309-1 A (System Design Analysis)
                ◇ MIL-F-9490 (FCS design,installation,test of pilotted aircraft, general spec.)
            나. FCS Requirements
              (1) FCS Objectives and Design Drivers
              (2) Safety Requirements
              (3) Availability Requirements
              (4) Redundancy Requirements
            다. FCS Architecture Trade-off
              (1) Trade-off 고려사항
              (2) 각 구성품 장애시 효과
              (3) FBW 정의 및 잇점
            라. FCS Subsystem Trade-off
              (1) Sensors
                (가) 가속도계 (Accelerometer)
                (나) 레이트 자이로(Rate Gyro)
                (다) 공기데이터 센서 (Airdata Sensor)
              (2) Data Buses
              (3) Actuators
        제3절 시험적 검증
          1. 비행제어 및 항공전자 시스템 검증 절차
            가. 관련 시스템 구성
              (1) Hot Bench 구성
              (2) Hardware-In-the-Loop Simulation(HILS) 구성
            나. 시험절차
              (1) 설계단계
              (2) 하드웨어 테스트 단계
              (3) 승인 및 비행보장 시험 단계
              (4) 소프트웨어 및 시스템 레벨 시험 단계
              (5) 소프트웨어 검증 단계
              (6) 시스템 검증시험 단계
            다. 관련규정
          2. 시험적 검증의 예
            가. 1 자유도 자이로 시험 절차
            나. 시험적 해석
              (1) Torque Levels
              (2) Test Errors
            다. 해석 결과
          3. 비행시험
            가. 계획 및 준비
            나. 시스템 설치
        제4절 ECKC 기술보고서 검토의견
          1. 안정성 및 조종성 분야 검토
          2. 비행제어 분야 검토
          3. 항공전자 분야 검토
          4. 일반 분야 검토
        제5절 결론
        제6절 향후계획
      제8장 설계검증용 시뮬레이터의 개발
        제1절 서론
        제2절 개발사양
          1. 개요
          2. 구성별 요구사양
            가. 모의 조종실 (Simulated Cockpit System)
              (1) 형상 및 제원 (Configuration & Specification)
              (2) 전자비행계기장비 (Electronic Flight Instruments)
              (3) 통상비행계기장비 (Conventional Flight Instruments)
              (4) 주 조종장치 (Primary Controls)
              (5) 2차 조종장치 (Secondary Controls)
              (6) 패널, 페데스탈 및 사이드콘솔 (Panels, Pedestal S Side-Console)
              (7) 음향 시스템 (Sound System)
            나. 주 전산장치 (Main Computer System)
              (1) 호스트 컴퓨터 (Host Computer)
              (2) 입출력 시스템 (Input/Output System)
            다. 영상시스템 (Visual System)
              (1) 화상생

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