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양계병(Gyaebyung Yang),오성환(Seong Hwan Oh) 한국추진공학회 2013 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.5
무인기에서 엔진은 항공기 비행에 필요한 추진력을 발생하고, 계통에 동력을 제공하는 역할을 한다. 다양한 영역의 무인기개발과 함께 여러 종류의 추진기관이 요구되고 있고, 각각의 추진기관별로 저비용, 고효율 및 추력대 중량비 감소 등의 기술혁신이 지속적으로 추진되고 있다. 본 논문에서는 약 1500 kg 급의 경무인기에 대한 왕복엔진 조사 및 선정에 대해 기술하고자 한다. 우선 왕복엔진 선정업무는 총중량 1,500 kg 급 무인기별로 적용된 엔진을 조사하고, 기술발전 추세, 엔진별 특징 및 주요 기술 변수를 정리하였다. 엔진 선정업무는 경무인기에 필요한 엔진의 주요 요구조건을 정리하고 무인기 운용에 필요한 각종 선정변수를 정의하였다. 선정된 변수를 기준으로 경무인기에 적합한 대상 후보엔진을 분류하였다. 이와 더불어 경무인기급 왕복엔진에 대한 국내 발전방향을 제시하였다. The engine for UAV provides a thrust for flight, and provides shaft power to subsystem. the different type of UAV requires a variety of propulsion system. Each propulsion system has been promoting a low cost, high efficiency and low specific weight per weight since development. A study of survey and selection of light UAV engine are described in this paper. First, the survey of both roughly 1500kg UAV and a engine is carried. Second, technical trends, parameters and characteristics of each engine are investigated. The major requirements of an engine for selection are defined. Finally, several candidate engines for light UAV are selected. There are recommendations for the in-country development of reciprocating engine for light UAV.
리그시험을 통한 통합추진제어모니터링 시스템(IPCMS)의 무인기 적합성 검증
이미현(Mihyeon Lee),양계병(Gyaebyung Yang) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.11
본 논문은 IPCMS의 리그시험 결과분석이며, IPCMS의 성능확인 및 비상상황에서 경고 대한 시험결과를 포함하고 있다. IPCMS는 엔진의 안정적인 엔진출력제어와 추진 및 연료계통의 상태를 감시 할 수 있어야 한다. 이러한 IPCMS의 리그시험은 무인기용 엔진과 통합하여 수행하였고 그 결과를 통해 IPCMS의 제어로직을 수정보완 하고 제어능력을 향상시키고자 하였다. 또한, IPCMS의 무인기적용 적합성을 검증 할 수 있었다. This paper is results analysis of Integrated Propulsion System(IPCMS) rig test, which includes check the IPCMS performance and danger warning test at the emergency condition. IPCMS make sure stable power control of the engine and condition monitoring of propulsion and fuel system. These IPCMS rig tests performed by integration with UAV Engine. Through test results, IPCMS control logic has been modified and control performance improved. And also, the IPCMS suitability for the UAV was validated.
이경재(KyungJae Lee),양인영(InYoung Yang),김춘택(ChunTaek Kim),김동식(DongSik Kim),백철우(Cheulwoo Baek),양계병(GyaeByung Yang) 한국추진공학회 2017 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.5
중소형 급의 무인 항공기에 많이 활용되고 있는 왕복동 엔진의 고도시험을 위한 시험 장치를 설계 및 제작하였으며, 예비 성능시험과 계산을 통하여 활용가능 여부를 판단해 보았다. 시험 장치는 현재 한국항공우주연구원에서 운용 중인 터보샤프트 엔진 고도시험설비에서 활용이 가능하도록 구성하였으며, 왕복동 엔진의 고도시험을 수행하기 위한 각종 제한조건을 가정하고 이를 만족할 수 있도록 개발하였다. 특히 대유량의 공기와 연료가 필요한 터보샤프트 엔진에 비하여 작은 유량이 필요한 왕복동 엔진의 성능시험을 위하여 고도 및 비행 마하수 조건의 제어가 가능하도록 장치를 구성하였으며, 엔진에 공급되는 연료의 온도를 보다 손쉽게 조절할 수 있는 장치들을 개발하였다. Test stand for altitude engine test of reciprocating engine was designed, manufactured and validated by preliminary test and simple calculation. These test stand designed to interface with Altitude turbo-shaft engine test facility of Korea Aerospace Research Institute. Many limiting condition for altitude test of reciprocating engine are assumed and test stand was developed to satisfy those limits. Test stand design specially focused on a altitude, Mach number and fuel temperature control for reciprocating engine altitude test with smaller air and fuel flow than turbo-shaft engine.
조하나(Hana Jo),최성만(Seongman Choi),박경수(Kyungsu Bak),양계병(Gyaebyung Yang) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.12
덕티드팬 항공기에 적용 가능한 터보샤프트 엔진에 대한 사이클 해석을 Gasturb 12 소프트웨어를 이용하여 수행하였다. 덕티드 팬 항공기의 임무별 동력요구조건에 대한 터보샤프트 엔진의 추력과 비연료소모율(SFC) 특성을 도출하였다. 항공기의 순항조건에서 비연료소모율 향상을 위하여 VGV(Variable Guide Vane)을 도입하여 그 효과를 검토하였고, 탈 설계점에서의 엔진성능향상을 위하여 여러 가지 설계점 변경을 통하여 그 특성을 연구하였다. The cycle analysis of the turboshaft engine for the ducted-fan rotorcraft was performed using Gasturb 12 software. The characteristics of the thrust and specific fuel consumption with mission requirements of the ducted-fan rotorcraft were deducted. To enhance the specific fuel consumption performance in cruise flight condition, variable guide vane system is adopted and the effect was analyzed. Also several design points were studied for improving off design engine performance.
이광주(Kwangju Lee),임성한(Sung-Han Rhim),황종욱(Jong Wook Hwang),정용운(Yong Wun Jung),양계병(Gyaebyung Yang) 한국항공우주학회 2008 韓國航空宇宙學會誌 Vol.36 No.12
가스터빈 엔진 블레이드의 신뢰성을 해석하였다. 항복강도, 탄성계수, 엔진속도 및 기체온도를 서로 독립적인 확률변수로 가정하였다. 파손확률을 구하기 위하여 사용한 방법들 중에서 Advanced Mean Value Method가 가장 효율적임을 알 수 있었다. 동일한 평균과 표준편차를 갖는 정규, 대수정규 및 Weibull 분포로 확률변수 형상을 가정하였을 경우, 극한상태방정식의 누적분포함수는 확률변수 분포형상에 의하여 큰 영향을 받지 않음을 알 수 있었다. 확률변수의 표준편차에 대한 파손확률의 민감도는 기체온도의 경우에 가장 크다는 것을 알 수 있었다. 확률변수의 평균과 표준편차의 효과를 검토하였다. 기체온도의 평균과 엔진속도의 표준편차의 증가가 파손확률을 가장 크게 증가시킴을 알 수 있었다. The reliability of gas turbine engine blades was studied. Yield strength, Young’s modulus, engine speed and gas temperature were considered as statistically independent random variables. The failure probability was calculated using five different methods. Advanced Mean Value Method was. the most efficient without significant loss in accuracy. When random variables were assumed to have normal, lognormal and Weibull distributions with the same means and standard deviations, the CDF of limit state equation did not change significantly with the distribution functions of random variables. The normalized sensitivity of failure probability with respect to standard deviations of random variables was the largest with gas temperature. The effect of means and standard deviations of random variables was studied. The increase in the mean of gas temperature and the standard deviation of engine speed increased the failure probability the most significantly.