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김준호(Joune Ho Kim),송근웅(Keun Woong Song),주진(Gene Joo),석진영(Jin Young Suk) 대한기계학회 2011 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2011 No.5
본 논문은 실물크기 헬리콥터의 무힌지(힌지없는) 로터를 축소화하는 방법과 시험에 관한 것이다 축소형 로터 시험은 실물크기 헬리콥터 로터 개발의 기술적 위험과 비용 절감을 위한 중요한 역할을 한다. 실물크기 무힌지 로터에 축소화 규칙을 적용함으로써 축소화된 기준형(사각형) 및 패들형 블레이드, 금속재 및 복합재 허브시스템과 같은 물리적 형상의 변화에 따른 시험을 통해 실물크기 무힌지 로터의 하중특성을 이해할 수 있다. 또한, 축소화 기법은 헬리콥터 개발의 초기단계인 설계, 모델링 및 시뮬레이션에서 서로 다른 크기의 헬리콥터에 대한 비행성능, 동역학적 특성의 비교에도 활용할 수 있다. 본 논문에서는 상사성을 유지하기 위한 축소화 조건, 축소형 무힌지 로터시험을 위한 시험장치 및 시험방법, 시험결과를 고찰한다. This paper is the study on the scaling method and test of the small-scale hingless rotor for helicopter. The test of small-scale rotor is very important to be able to reduce the technical risk and cost for the development of full-scale helicopter rotor. By applying scaling rules to the full-scale helicopter hingeless rotor, it is possible to understand the characteristics of full-scale rotor loads with the changing of physical configurations such as small-scale rectangular and paddle type of blades, metal and composite type of hub systems. Also, it is used to perform the meaningful comparison of performance between helicopters of different sizes at the initial phase of design, modeling and simulation for the development of helicopter. This study presented herein, scaling requirements for similarity, test rig and testing method, and test results for the small-scale hingeless rotor.
김준호(Joune Ho Kim),송근웅(Keun Woong Song),주진(Gene Joo),석진영(Jin Young Suk) 대한기계학회 2011 大韓機械學會論文集A Vol.35 No.12
축소화된 사각형 및 패들형 블레이드, 금속재 및 복합재 허브와 같은 물리적인 축소형 형상의 변화에 따른 실물크기 무힌지 로터의 하중특성에 대하여 연구하였다. 이를 위하여 축소형 로터 모델을 활용한 정적시험, 지상 및 풍동시험을 수행하였다. 정적시험은 구조강성 및 관성특성, 고유진동수 및 감쇄율을 확인하기 위해 수행하였으며, 지상 및 풍동시험은 정지 및 전진 비행조건에서 안정성 및 공력특성을 확인하기 위해 수행하였다. 시험결과에 따르면, 동일한 조건에서 축소형 복합재 허브와 패들형 블레이드를 결합한 경우가 수직하중이 더 높았다. 축소형 복합재 허브와 패들형 블레이드가 결합된 형태가 금속재 허브의 결합된 형태보다 패들형 블레이드의 운동을 더 유연하게 구속하고 있음을 확인할 수 있었다. It is possible to study the load characteristics of full-scale hingeless rotor with the changing of physical smallscaled configurations such as rectangular and paddle blades, and metal and composite hubs. In this study, a static test, and a ground and wind-tunnel test were carried out using small-scale rotor models. The static test was carried out to confirm structural stiffness, characteristics of inertia, natural frequency, and damping ratio of rotors, and the ground and wind-tunnel test was carried out to confirm the stability and aerodynamic characteristics under hovering and forward flight conditions. According to the test results, the vertical load in the case of a combination of a small composite hub with paddle blades was higher than that in the case of a metal hub with paddle blades at same condition. Further, it was confirmed that the restraint of the combination of composite hub can be more flexible than the metal hub for the motion of paddle blades.