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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 배재성
- 발행연도
- 2020
- 저작권
- 한국항공대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수9
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공학에서 가장 중요시하는 가치는 효율이며 이는 항공우주공학에서도 적용된다. 항공기에서 공기역학적 효율은 연료의 소비량과 직결되며 곧 경제적 손익을 나타낸다. 현대의 항공기는 오랜 연구가 이루어진 끝에 유선형 동체나 윙렛 등 효율을 높이는 방법들이 개발되었다.
하지만 항공기의 조종면은 아직 날개 일부분이 꺾이는 형태로 설계되며 이때 힌지 부분에서는 유동의 박리나 와류로 인해 항력이 발생하게 되며 이는 곧 효율의 감소로 이어진다.
이를 해결하기 위해 적용하고자 하는 것이 모핑 기술이다. 모핑이란 변화하는 모든 것을 지칭하는데 날개의 표면이 연속적인 면을 유지하며 캠버를 변형시킴으로써 위에서 언급한 문제를 해결하려 한다. 이것을 플랩에 적용한 것을 모핑플랩이라 지칭하며 그 성능이 검증되어 세계적으로 활발하게 연구가 진행되고 있다.
본 연구에서는 기존의 모핑플랩과는 달리 캠버의 형태와 시위의 길이가 동시에 변하는 새로운 형태의 모핑플랩 메커니즘을 고안하였고 이를 무인기에 적용 가능한 형태로 개발하고 비행시험을 수행하여 그 작동성능을 검증하였다.
하지만 항공기의 조종면은 아직 날개 일부분이 꺾이는 형태로 설계되며 이때 힌지 부분에서는 유동의 박리나 와류로 인해 항력이 발생하게 되며 이는 곧 효율의 감소로 이어진다.
이를 해결하기 위해 적용하고자 하는 것이 모핑 기술이다. 모핑이란 변화하는 모든 것을 지칭하는데 날개의 표면이 연속적인 면을 유지하며 캠버를 변형시킴으로써 위에서 언급한 문제를 해결하려 한다. 이것을 플랩에 적용한 것을 모핑플랩이라 지칭하며 그 성능이 검증되어 세계적으로 활발하게 연구가 진행되고 있다.
본 연구에서는 기존의 모핑플랩과는 달리 캠버의 형태와 시위의 길이가 동시에 변하는 새로운 형태의 모핑플랩 메커니즘을 고안하였고 이를 무인기에 적용 가능한 형태로 개발하고 비행시험을 수행하여 그 작동성능을 검증하였다.
목차
제 1 장 서 론 11.1. 연구배경 11.2. 연구동향 31.2.1. 기동변형 모핑 31.2.2. 고양력장치 71.2.3. 모핑날개 91.3. 연구목적 11제 2 장 가변캠버 가변시위 모핑플랩 122.1. 가변캠버 가변시위 모핑플랩 에어포일 형상 설계 122.2. 가변캠버 가변시위 메커니즘 142.3. 가변캠버 가변시위 모핑플랩 설계 152.3.1. 리브 162.3.2. Gap Filler 172.3.3. Pulley 182.3.4. 모핑플랩 리브 182.4. 모핑플랩의 시제품 제작 202.4.1. 단일리브 202.4.2. 다중리브 212.5. 모핑플랩의 작동시험 222.5.1. 모핑플랩의 하중조건 22제 3 장 모핑플랩과 가변스팬이 적용된 날개 253.1. 설계 배경 253.1.1. 날개 형상 263.2. 상세설계 283.3. 하중해석 343.3.1. 하중배수에 따른 받음각 계산 343.3.2. 분포하중 계산 353.3.3. 등가하중 계산 383.3.4. 날개 전개 시 등가하중 계산 473.4. 구조해석 533.4.1. 구조모델 설계 533.4.2. 구조해석 결과 573.5. 제작 613.6. 구조실험 623.6.1. 구조실험 결과 64제 4 장 비행시험용 날개 제작 및 비행실험 664.1. 비행시험용 날개 제작 664.1.1. 모핑플랩 구동 메커니즘 664.1.2. 모핑날개 674.2. 비행시험 68제 5 장 결 론 70참고 문헌 71SUMMARY 76
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