중형항공기 동체 소음해석 기법 연구

박일경 ( Ill Kyung Park ),김성준 ( Sung Joon Kim ),정진덕 ( Jin Duck Jung ) 한국항공운항학회 2012 한국항공운항학회지 Vol.20 No.3

The noise reduction is important one of considerations in the process of a civil aircraft development program. External noise sources are classified into an air-born source and a structure-born source. Among these noise sources, the most affected noise source into a cabin is the air-born noise source from an engine or propeller. The external noise is transmitted into the cabin through the fuselage structure of airplane which are composed of an fuselage structure, an interior trim panel and an acoustic insulation layer between an fuselage structure and an interior trim panel. Therefore, appropriate fuselage structure and acoustic insulation layer is very important to reduce the internal noise level. In this paper,the vibro-acoustic coupled analysis of the cabin noise of the 80~90 seats regional turboprop aircraft is carried out to validate the acoustic analysis method using Direct BEM and FEM. The sound pressure level onto the fuselage skin is acquired by fan-source noise analysis using BEM, and which sound pressure is used as acoustic noise source in vibro-acoustic noise analysis for cabin noise analysis using FEM.

유연 스킨을 적용한 모핑 날개 시스템에 관한 개념연구

박일경(Ill-kyung Park),김성준(Seung-jun Kim),김지수(Ji-soo Kim),임재훈(Jae-hoon Lim),안성훈(Seung-hoon Ahn) 대한기계학회 2012 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2012 No.2

유한요소 선형 접촉해석을 적용한 착륙장치 피로해석 연구

박일경(Ill-Kyung Park),이상욱(Sang-Wook Lee),김태욱(Tae-Uk Kim) 한국항공우주학회 2018 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2018 No.4

중형항공기 동체 내추락 성능 향상을 위한 해석 기법 연구

박일경(Ill-kyung Park),김성준(Seung-jun Kim),안석민(Seok-min Ahn) 대한기계학회 2011 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2011 No.10

The transport category aircraft is normally designated to airplane for airliners in the civil area. In the point of certification bases, it is classified into FAR 25 class. The crashworthiness of this category airplane is very important factor for the development and the certification, because it has more than 70 seats and airplane crash has low survivable environment than ground vehicles. In spite of above important of crashworthiness, it is so difficult to enhance the performance of crashworthiness because of tremendous cost and high complexity. In this paper, the study of analysis method for the enhacement of the crashworthiness characteristics in the initial step of the development of transport airplane using explicit finite element method is considered and center fuselage in small size transport aircraft is evaluated about crashworthiness performance.

복합재 주익을 갖는 소형항공기 조류충돌 시 안전성에 관한 해석적 연구

박일경(Park Ill-kyung),김성준(Kim Seung-jun),최익현(Choi Ik-hyun),안석민(Ahn Seok-min),염찬홍(Yeo Chan-hong) 대한기계학회 2010 大韓機械學會論文集A Vol.34 No.1

현재까지 소형항공기의 조류충돌 문제는 상대적으로 낮은 비행속력과 개인용 목적의 운용 탓에 항공기 개발 및 운용 시의 중요 문제로 다루어지지 않았다. 따라서 일반적으로 FAR 23의 커뮤터급이나 FAR 25급 중, 대형 항공기와 달리 조류충돌에 대한 안전성 입증 규정이 적용되지 않았던 게 사실이다. 그러나 지점간 운송수단인 에어택시(Air-taxi)로의 활용과 충격에 상대적으로 취약한 복합재료의 구조재료로의 적용이 확대된 VLJ(Very Light Jet)의 급격한 수요 증가에 대한 예측은 FAR 23 일반 및 실용기급 항공기의 조류충돌에 대한 안전성 향상에 대한 필요성을 증대시키는 원인으로 작용할 것이다. 본 연구는 복합재로 제작된 주익의 조류충돌 안전성 및 구조효율성을 평가하기 위해 복합재와 금속재가 적용된 소형항공기의 주익 앞전의 조류 충돌시의 안전성에 대한 외연적 유한요소 해석 결과를 비교하는 과정을 담고 있다. The bird strike to small aircraft has not been an issue because of its low speed and usage as a private aircraft. So, the compliance of the bird strike regulation is limited to large fixed-wing aircraft such as the commuter category in FAR Part 23 and the civil aircraft in FAR Part 25, generally. However, the forecast of dramatic increasing of VLJ(Very Light Jet), the usage of a composite material for an aircraft structure and flight time of general aviation due to Air-taxi for the point to point transportation, would rise up the need of bird strike regulations and a safety enhancement in normal and utility categorized aircraft. In this study, the safety of bird strike to small aircraft wing leading edge made of a metal and a composite material were compared using the explicit finite element analysis.

복합재 수직이착륙 항공기 기체 내추락 안전성 향상 연구 동향

박일경(Park Ill-kyung) 한국항공우주연구원 2023 항공우주산업기술동향 Vol.21 No.2

수직이착륙 항공기는 활주 이착륙 항공기에 비해 높은 수직방향 충돌 조건의 내추락 기준이 적용된 기체구조와 좌석 등이 적용된다. 1960년대 섬유강화복합재료의 출연 이후 항공기 기체구조 경량화를 위한 복합재료의 적용은 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 회전익 항공기 또한 기체 구조 경량화를 위한 복합재 구조의 적용이 추진되고 있으나, 기존 금속재 구조 낮은 인성 및 소성 특성으로 충돌 환경에 취약한 단점을 가지고 있어 이를 보완하기 위한 다수의 회전익 항공기용 복합재 내추락 구조 개발 관련 연구가 수행되었다. 본 논문은 국내외에서 수행된 주요 회전익 항공기 및 미래형 도심항공모빌리티(UAM)용 전기동력 수직이착륙 항공기(eVTOL) 적용을 위한 복합재 내추락 구조 관련 연구를 소개하고 수직이착륙 항공기용 복합재 내추락 구조 개발 동향을 분석한 결과를 기술한 것이다. Compared to conventional takeoff and landing (CTOL) aircraft, vertical takeoff and landing (VTOL) aircraft are equipped with airframe and seats that meet higher level of crashworthiness requirement for vertical impact conditions. Since the emergence of fiber-reinforced composite materials in the 1960’s, the application of composite materials for weight reduction of aircraft structures has been continuously increasing. In order to increase the use of composite structures in rotorcraft, a number of studies have been carried out to overcome the vulnerability of composite structures to crash environments. This manuscript aims to introduce major programs related to crashworthy composite structures for rotary wing aircraft and eVTOL aircraft for UAM, and to analyze technological trends for improving the weight saving and crashworthiness.

경량 고성능 복합재 충돌에너지 흡수 부재 개발

박일경(Ill-Kyung Park) 한국자동차공학회 2015 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2015 No.11

비선형 수치해석을 이용한 반디호 전방착륙장치 쉬미 해석

박일경(Ill-Kyung Park),안석민(Seok-Min Ahn),최선우(Sun-Woo Choi) 한국항공우주연구원 2006 항공우주기술 Vol.5 No.1

항공기 착륙장치의 동적특성 중 하나인 쉬미는 항공기의 이착륙 시 착륙장치가 매우 큰 진동 상태에 놓이게 되는 현상을 말하는 것으로, 항공기의 이착륙 안정성에 매우 큰 영향을 미치는 것이다. 이러한 쉬미는 착륙장치 및 지지구조물의 낮은 강성, 과도한 제작 공차 및 조향을 위한 자유운동에 의한 Swivel 운동, 휠 불균형, 구성 부품의 마모 등에 의해 발생하게 되며, 주로 전방착륙장치에서 발생한다, 본 연구보고서는 소형항공기에 주로 적용되는 캔틸레버 스프링 타입 스트루트와 Belleville 와셔 타입 쉬미 댐퍼가 적용된 반디호 전방착륙장치의 비선형 수치 기법을 이용한 비선형 쉬미해석을 수행한 결과를 담고 있으며, 이착륙 시 쉬미 안정성의 향상 방안을 마련하였다. Shimmy which is one of dynamic properties of the aircraft landing gear, is a self-excited flutter phenomenon during take-off and landing, and it has a great effect on the stability of take-off and landing. Shimmy may be caused by a number of conditions such as low torsional stiffness, swivel motion due to excessive tolerance and free-play in the gear for steering, wheel imbalance, or worn parts, and it can usually occur in the nose landing gear. This paper presents results from the shimmy analysis of the Firefly's nose landing gear composed a cantilever spring type strut and a belleville washer type shimmy damper using the non-linear numerical method, and a means of improvement of the landing gear stability during take-off and landing.

복합재 동적 시편 시험용 시편형상 설계

박일경(Ill-kyung Park),우대현(Dae-hyun Woo),김성준(Sung-joon Kim) 대한기계학회 2013 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2013 No.3

회전익 항공기용 복합재 내추락 하부동체 구조 개발 및 검증

박일경(Ill Kyung Park),임주섭(Joo Sup Lim),김성준(Sung Joon Kim),김태욱(Tae-Uk Kim) 한국항공우주학회 2018 韓國航空宇宙學會誌 Vol.46 No.1

회전익 항공기는 수직이착륙, 제자리비행 특성으로 일반적으로 고정익 항공기에 비해 높은 내추락 기준이 적용된다. 최근 고효율 친환경 운송시스템에 대한 요구의 증가와 더불어 항공기 구조재료로 복합재료의 적용이 증가하는 추세이다. 그러나 외부 충격, 충돌에 취약한 복합재료의 특성으로 인해 복합재 구조의 내추락 안전성 입증에 대한 요구 또한 증가하고 있다. 본 연구는 회전익항공기 적용을 위한 복합재 내추락 하부동체 구조 개념을 도출하고 이에 대한 검증을 목적으로 수행되었다. 내추락 하부동체 구조 개념 생성을 위해 기술 실증용 헬리콥터 개념설계 및 충돌에너지 흡수 요구도 산출을 수행하였으며, 복합재 충돌에너지 흡수 구조 설계 및 성능 검증을 수행하였다. 최종적으로 복합재 내추락 하부동체구조 시제 제작 및 자유낙하시험을 수행하였다. 시험 결과 분석을 통해 탑승자 생존성 확보를 위한 내추락 안전성 기준에 부합하는 결과를 확인할 수 있었다. Rotorcrafts have more severe crashworthiness conditions than fixed wing aircraft owing to VTOL and hovering. Recently, with the increasing demand for highly efficient transportation system, application of composite materials to aircraft structures is increasing. However, due to the characteristics of composite materials that are susceptible to impact and crash, demand to prove the crashworthiness of composite structures is also increasing. The purpose of present study is to derive the structural concept of composite subfloor for rotorcrafts and verify it. In order to design a crashworthy composite subfloor, the conceptual design of the testbed helicopter for the demonstration and the derivation of energy absorbing requirement were carried out, and the composite energy absorber was designed and verified. Finally, the testbed for the demonstration of a crashworthy composite structure was fabricated, and performed free drop test. It was confirmed that the test results meet the criteria for ensuring occupant survivability.