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로터 실험 장치용 Rotating Balance의 설계 및 성능 검증에 관한 연구
이재하(Jae-Ha Ryi),이욱(Wook Rhee),최종수(Jong-Soo Choi) 한국항공우주학회 2009 韓國航空宇宙學會誌 Vol.37 No.3
본 연구에서는 축소형 로터 실험 장치에서 로터 회전면에 수직으로 작용하는 추력(Fz)과 평행으로 작용하는 2축 모멘트(Mx, My)를 측정할 수 있는 3분력 Rotating Balance를 설계, 제작하고 성능실험을 통하여 검증하였다. Rotating Balance에 장착된 스트레인게이지의 미세신호는 로터와 함께 회전하는 신호증폭기를 거쳐 증폭되어 slip ring 을 통하여 데이터 취득장치로 전달되어진다. 정적 보정법을 통하여 얻어진 보정행렬식의 적합성 여부를 판단하기 위하여 기존에 개발된 reaction type balance를 사용하여, 로터가 회전시 발생하는 추력을 비교함으로서 측정 정밀도를 확인하였다. 또한, Rotating Balance의 확장 불확도는 A형 불확도와 B형 불확도를 계산하였고, 계산 결과로 부터 2.82 × 10<SUP>-1</SUP>의 값을 얻음으로서 신뢰성을 확인하였다. In this study a 3-component rotating balance, which is designed to measure the thrust (Fz) and two moment components (Mx, My) simultaneously for a rotor test jig, is designed and its performance is validated experimentally. The low voltage signal from the strain gages mounted on the balance is amplified with a rotating amplifier, which is then fed through a slip-ring unit into the data acquisition system. In order to validate the accuracy of the calibration matrix obtained from a static calibration test, an additional reaction type balance is used to measure the thrust from a model rotor simultaneously, and shows very good result. Finally, the expanded uncertainty value, which is obtained from ISO method is estimated to be 2.82 × 10<SUP>-1</SUP>, and the balance turns out to be reliable.
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관절형 허브 로터를 이용한 전진비행조건에서의 플래핑 운동에 대한 실험적 연구
이재하(Jae-Ha Ryi),백동민(Dong-Min Back),이욱(Wook Rhee),최종수(Jong-Soo Choi),송근웅(Keun Woong Song) 한국항공우주학회 2013 韓國航空宇宙學會誌 Vol.41 No.4
본 논문에서는 헬리콥터 전진비행 조건에서 플래핑모션에 대하여 축소 로터 실험을 통하여 실험결과와 이론적인 예측결과를 비교하였다. 축소로터 성능 실험은 충남대학교 아음속 풍동에서 수행하였으며 1.8 x 1.8m의 개방형 시험부를 사용하였다. 전진비행조건에서의 실험결과에 의하면 축소로터의 전진비행조건에서의 추력 결과를 고정한 조건에서 동력계수는 차이가 있는 것을 확인 할 수 있었다. 또한, 공력 성능 측정 결과와 이론적인 예측결과의 비교를 통하여 헬리콥터의 플랩핑 각도의 범위에 대하여 비교하여 보았다. Coning 각도, 횡방향과 종방향에 대한 플래핑 각도에 대해서는 실험결과와 예측결과의 유사함을 확인하였다. In this paper, wind tunnel test and analytical prediction are compared for result of flapping motion in helicopter forward flight condition. Tests were performed at low speed wind tunnel at Chungnam National University, test section of wind tunnel has 1.8 by 1.8 meter open-jet test section area. According to the results of measured data for aerodynamic performance of model rotor in forward flight. It has to observed the difference of analytical and measured results of power coefficient for fixed thrust coefficient. And calculated and measured data of helicopter rotor flapping angles in forward flight are compared for a model rotor in a wind tunnel. A test was conducted to verify the measured data of coning and lateral/longitudinal flapping angle with predicted values.
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풍동실험결과를 이용한 프로펠러 무인 항공기의 환경인증소음 예측에 관한 연구
이재하(Jae-Ha Ryi),이욱(Wook Rhee),최종수(Jong-Soo Choi) 한국항공우주학회 2013 韓國航空宇宙學會誌 Vol.41 No.1
본 논문에서는 풍동 실험을 통해 취득한 소음측정 결과에서 실제 비행에 기체에서 발생되는 소음을 예측하는 과정에 대하여 다루었으며 정지된 소음원을 비행하는 것과 같은 상태로 시뮬레이션 할 수 있는 방법에 대하여 소개하고 실험을 통하여 검증하였다. 또한 국제민간항공기구(이하 ICAO)에서 규정한 절차에 따라 틸트로터 항공기 및 무인항공기의 환경소음을 평가할 수 있는 방안을 제시하였다. 제시한 평가 방안을 검증하기 위해서 풍동실험과 비행시험에 대한 소음실험 시뮬레이션 프로그램을 구성하였으며 7㎏급 무인항공기를 통한 풍동 실험 및 비행 실험을 수행하였으며 풍동 실험 결과로부터 비행 상태의 소음예측이 가능하다는 것을 확인 할 수 있었다. This paper discussed a procedure for noise certification of Aircraft and predicting the full scale over-flight noise of propeller from acoustic wind tunnel measurement of small scale propeller. Noise Certification Procedures is established from International Civil Aviation Organization(ICAO). The data manipulations are then discussed in extrapolation to simulation flight distance and flight simulation. One of the most important point of flight simulation is adjustments for differences between wind tunnel test conditions and flight test conditions. To simulated the noise level estimation procedure for noise data post-process, simulate procedures from data of the wind tunnel noise measurement and the flight noise measurement by using a 7kg degree UAV. This study confirmed an effectively noise estimation procedures by wind tunnel noise test and flight noise test.
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정지비행 조건에서의 축소 로터 실험을 통한 소음 예측 기법 검증
민안기(Anki Min),이재하(Jae-Ha Ryi),이욱(Wook Rhee),최종수(Jong-Soo Choi) 한국항공우주학회 2012 韓國航空宇宙學會誌 Vol.40 No.3
본 논문에서는 정지비행 조건에서의 무향실 내 축소 로터 실험을 이용해 Lowson의 하중 소음식과 FW-H의 음향상사식으로 예측한 이산 주파수 소음(Discrete frequency noise)을 검증하였다. 소음 예측 기법의 방향성(Directivity) 검증은 전반적으로 실험결과와 유사하게 예측되었으며, 거리에 대한 검증의 경우 근거리(Near-field)에서는 FW-H식의 예측결과가, 원거리(Far-field)에서는 Lowson식의 예측결과가 실험결과와 더 유사한 것을 확인하였다. 피치각(Collective pitch angle)에 대한 검증의 경우 낮은 피치각에서는 FW-H식의 예측결과가, 높은 피치각에서는 Lowson식의 예측결과가 실험결과와 더 유사한 것을 확인하였다. In this paper, a series of experiment is performed for a scaled hovering rotor in a semi-anechoic chamber and the results are compared to the noise spectra predicted by using Lowsons loading noise equation and FW-H equation. It was founded that the sound directivity pattern for both experiments and predictions are similar in their trend. Meanwhile the FW-H equation showed better agreement with experiments in the near-field noise spectra, but at the far-field the Lowsons equation performed better. The discrete noise are known to be proportional to the loading on the blades, which can be controlled by collective pitch angle of the blades. It was founded that the predicted spectra with FW-H equation come close to the measured noise spectra in low collective pitch, but in high collective pitch angles the Lowsons equation be more reliable.
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