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이준배(Joonbae Lee),이재원(Jaewon Lee),이관중(Kwanjung Yee),오세종(Sejong Oh),김덕관(Deogkwan Kim) 한국항공우주학회 2009 韓國航空宇宙學會誌 Vol.37 No.3
??본 논문에서는 회전익기 통합해석프로그램개발의 일환으로 공력해석코드를 개발 및 검증하였다. 기본적인 공력하중은 익형 공력테이블을 이용한 깃요소이론을 기반으로 계산하였고, 로터의 유도 유입류를 계산하기 위해 선형유입류 모델, 동적유입류 모델, 지정후류 모델, 자유후류 모델 등 여러 유입류 예측기법을 사용하였다. 각 모델의 특성을 파악하기 위해 Elliott 동의 유도 유입류 실험결과와 AH-1G 실험결과의 국소 수직력계수를 비교 및 검증하였다. In this study, an aerodynamic performance analysis code has been developed as a part of rotorcraft comprehensive program. Airloads on rotor blades are calculated based on the blade element theory with look-up tables of aerodynamic coefficients of 2-D airfoils. In order to calculate rotor induced inflow, various inflow prediction methods such as linear inflow, dynamic inflow, prescribed wake and free wake model are integrated into the present module. The aerodynamic characteristics of each method are compared and validated against available experimental data such as Elliot's inflow distribution and sectional normal force coefficients of AH-1G.
동적 유입류 모델을 이용한 회전익기 전진비행 공탄성 해석
이준배(Joonbae Lee),유승재(Seung-Jae Yoo),정민수(Min-Soo Jeong),이인(In Lee),김덕관(Deog-Kwan Kim),오세종(Sejong Oh),이관중(Kwanjung Yee) 한국항공우주학회 2011 韓國航空宇宙學會誌 Vol.39 No.4
본 논문에서는 비정상 공기력을 모델링하기위해 Peters-He의 동적유입류모델을 고려한 2차원 준정상 공기력 이론을 적용하여 회전익기 전진비행에 대한 공탄성 해석을 수행하였다. 또한, 공력탄성학적 안정성 해석을 수행하기 위하여, 전진비행 시 주기적인 특성을 갖는 비선형 정적 트림 해를 얻기 위해 동체 평형을 고려한 연계 트림 해석을 통한 완전 유한요소 방정식을 이용하였다. 동적유입류모델의 공력과 구조 특성을 검증하기 위해 유도 유입류와 깃끝에서의 구조변형을 타 수치해석결과와 비교하였다. 또한, 공탄성 안정성을 검증하기 위해 두 모델의 래그 감쇠값을 비교하였다. In this study, the aeroelastic analysis of rotorcraft in forward flight has been performed using dynamic inflow model to handle unsteady aerodynamics. The quasi-steady airload model based on the blade element method has been coupled with dynamic inflow model developed by Peters and He. The nonlinear steady response to periodic motion is obtained by integrating the full finite element equation in time through a coupled trim procedure with a vehicle trim for stability analysis. The aerodynamic and structural characteristics of dynamic inflow model are validated against other numerical analysis results by comparing induced inflow and blade tip deflections(flap, lag). In order to validate aeroelastic stability of dynamic inflow model, lag damping are also compared with those of linear inflow model.
향상된 자유후류 기법을 이용한 비정상 로터-동체 상호작용 시뮬레이션
이준배(Joonbae Lee),서진우(Jinwoo Seo),이재원(Jaewon Lee),이관중(Kwanjung Yee),오세종(Sejong Oh) 한국항공우주학회 2010 韓國航空宇宙學會誌 Vol.38 No.7
본 논문에서는 시간전진 자유후류 모델이 고려된 비정상 패널 코드를 이용하여 비정상 로터-동체 상호작용에 대한 수치적 해석기법에 대한 연구를 수행하였다. 이전 개발된 시간전진 자유후류 모델이 고려된 비정상 패널 코드는 후류와 깃(Blade)이 아주 근접한 경우에 불안정성이 발생하였다. 이를 제거하기 위해 장속도 기법을 적용하여 코드를 개선하였다. 개선된 코드를 이용하여 NASA에서 실험된 ROBIN(ROtor Body Interaction) 형상에 대한 해석을 수행하였다. 로터가 있을 때와 없을 때의 동체 표면 압력과 유도 유입류의 비를 실험결과 및 기존 수치해석 결과들과 비교하였다. 개발된 코드는 로터-동체 상호작용으로 인해 발생하는 유동 특성과 생성되는 복잡한 후류의 형상을 잘 예측하였다. This study is to investigate the aerodynamic effects of the Rotor-Fuselage Interactions in forward flight, and is conducted by using an improved time-marching free-wake panel method. To resolve the instability caused by the close proximity of the wake to the blade surface, the field velocity approach is added to the prior unsteady panel code. This modified method is applied to the ROBIN (ROtor Body Interaction) problem, which had been conducted experimentally in NASA. The calculated results, pressure distribution on fuselage surface and induced inflow ratio without and with the rotor, are compared with the experimental results. The developed code shows not only very accurate prediction of the aerodynamic characteristics for the rotor-fuselage interaction problem but also the rotor wake development.