창공-91 시뮬레이터 기술 개발에 관한 연구

양인근,최천일,김주일,이정훈,김우겸 한국 항공대학교 항공산업기술연구소 1995 航空宇宙産業技術硏究所 硏究誌 Vol.5 No.-

1991년 11월 대한항공이 자체기술로 개발하여 국내 최초로 감항증명을 취득한 창공-91은 5인승으로 왕복운동엔진과 프로펠러를 장착한 다목적 경항공기이다. 1991년 9월부터 1995년 8월까지 4년에 걸쳐 경항공기의 이착륙, 시계 및 계기비행 그리고 비상상황에 대한 훈련을 목적으로 한 창공-91의 FTD (Flight Training Device)가 대한항공에 의하여 개발되었다. 이에 대한 개발목표는 미국 FAA(Federal Aviation Administration)의 AC(Advisory Circular) 120-45A와 40B상의 Level 7급 FTD와 Level A급 Visual System으로 이는 운동판 시스템을 제외하고는 대한항공이 보유하고 있는 AIRBUS A-300 시뮬레이터와 유사한 수준이다. 본 FTD는 비용 대 효과의 비가 우수하며 시스템에 있어서도 확장성과 호환성에 있어서 타 기종에 비해 우수한 시스템을 갖추도록 하드웨어 부품들의 선택으로부터 소프트웨어의 설계/개발에 이르기까지 다양한 노력이 있었다. 순수 국내기술로 독자개발된 하드웨어와 소프트웨어에는 Visual 시현 S/W인 SkyView-I을 비롯하여, Control Loading System, Real-time Scheduler, Real-time Interactive Graphic Solution, Aerodynamics & Engine Model, Instrument Driver, Instructor's Operation Station Menu 등이 포함된다. ChangGong-91, which is developed by Korean Air in November, 1991, is a 5-passenger multi-purpose light aircraft of utility category with a single reciprocating engine, and the first one officially certified by Korean Ministry of Construction and Transportation. The Flight Training Device (FTD) of ChangGong-91 has been developed from September, 1991 to July, 1995 for the purpose of training take off, landing, IFR, VFR and emergency state of the aircraft. The final goal of development is to build a level 7 FTD with a level A visual system satisfying FAA (Federal Aviation Administration) AC (Advisory Circular) 120-40B and 45A which is similar level of AIRBUS A-300 simulator which Korean Air has already possessed, except motion platform system. In order to develop a cost effective FTD with excellent expansibility and compatibility, various efforts have been executed from selection of hardware components to design/development of software modules. The hardwares and softwares developed by our own technology are control loading system, real-time interactive graphic solution, aerodynamics and engine model, instrument driver, and instructor's operation station menu, including visualization software - SkyView-I.

항공기 완충기 복합재료 케이싱에 대한 연구

조인구,이수용 한국 항공대학교 항공산업기술연구소 1996 航空宇宙産業技術硏究所 硏究誌 Vol.6 No.-

필라멘트 와인딩 공법으로 제작된 항공기 완충기의 복합재료 케이싱에 대한 축대칭 유한요소 해석이 수행되었다. Tsai-Wu파손식을 사용하여 내압이 작용할때 실린더내의 적층각도 변화에 따른 파손영역을 계산하였다. 다음으로 칼라와 원판이 만나는 코너형상이 파손에 미치는 영향을 고찰하였다. 실린더의 특정한 적층각도에 대해서 파손부위는 감소하였으나, 칼라와 원판의 두께 증가는 영향을 주지 못하였다. 코너의 형상변화를 주었으나 그 부근의 파손영역은 변화가 없었다. 링을 실린더에 부착시키고 원판형상을 변화시키므로써 코너에서 파손이 발생하지 않았다. Axisymmetric finite element analysis was performed for a composite casing of an aircraft shock absorber manufactured by filament winding technique. Tsai-Wu failure criterion was used to calculate the area of damage in the cylinder subjected to intermal pressure by varying winding angles. Effects of the thickness of collars and circular plates attached to the end of the cylinder on the failure of the cylinder were considered and the influence of changing the shape of corner on the failure was also investigated. The damaged area in the cylinder is reduced for particular winding angle. But the damaged area at the corner between the cylinder and the circular plate is not reduced, although increasing the thickness of the collar and the circular plate. Changing the shape of corner does not reduce the damaged area. The failure did not occur at the cornder by attaching a ring to the cylinder and varying the shape of circular plate.

항공기용 착륙장치 완충기내 유동해석

김학봉,임경호,나기웅 한국 항공대학교 항공산업기술연구소 1996 航空宇宙産業技術硏究所 硏究誌 Vol.6 No.-

항공기 착륙장치 완충기내 유압유의 유동특성을 비정상, 비압축성 점성 유동방정식을 일반 곡선 운동좌표계에서 수치적인 방법으로 해석하였다. 수치 방정식은 일반적으로 그 특성이 잘 알려진 SIMPLE 방법으로 해석하였다. 해석된 결과는 오리피스를 지나는 정상유동에 대한 실험 유량계수와 비교함으로서 점검하였다. 두 가지의 동역학적 문제에 대하여 계산하여 실제 낙하시험 결과와 비교하였다. 모든 경우에 합리적인 결과들를 얻을 수 있었다. In this study, the flow characteristics of hydraulic oil in the shock absorber of aircraft landing gear is analyzed using numerical method for the unsteady incompressible Navier-Stokes equations in generalized moving coordinates. The discrete equations are solved by the SIMPLE method. The results are validated by comparing the discharge coefficient of an orifice with experimental results for the steady flow through it. two dynamical cases are computed and compared with an actual landing gear drop test. The obtained results are reasonable in all cases.

플라즈마 스프레이를 이용한 세라믹 코팅층의 부식특성에 관한 연구

김동화,송요승,윤종구,채경선,안준홍 한국 항공대학교 항공산업기술연구소 1999 航空宇宙産業技術硏究所 硏究誌 Vol.9 No.-

여러 산업체에선 한계된 금속의 성질을 필요한 용도에 맞게 합금원소를 첨가하므로써 개선해 왔으나, 이는 제한된 범위를 가지고 있으며, 그 효과가 작다. 최근에는 금속표면에 피막을 입혀 효율적으로 제품을 개선하여 생산하고 있다. 피막을 입히는 기술로는 용사법을 비롯하여 CVD, PVD, 양극산화법, 전기 및 화학도금등 그 종류는 다양하다. 금속위에 표면처리를 하여 세라믹피막을 얻으므로써 단열피복, 내마모성, 내식성, 내열성, 열전도 차폐등 물리적, 기계적 성질을 개선하고 있다. 이번 연구에서는 표면에 세라믹 보호 피막을 생성하는 process로 plasma spray법을 이용하여 Titanium 모재위에 Cr₂O₃-TiO₂, Al₂O₃-TiO₂,그리고 NiCoCrAlYO₂의 4종류의 세라믹 powder로 용사층을 형성, 물리적 특성을 분석하였고, 또한 bond coating 재료로는 NiCoCrAlYO₂분말을 사용하여 bond coating을 형성시키기 전과 후의 물성을 비교하였다. 특히 세라믹 피막의 기공도시험, 표면거칠기시험등을 통하여 피막의 내식성향상에 어떠한 영향을 주는지 XRD, SEM, 전기화학적 분극시험을 통해 중점적으로 연구하였다. 연구 결과 Al₂O₃-TiO₂피막층과 NiCoCrAlYO₂(bond coating layer)+Al₂O₃-TiO₂피막층이 우수한 내식성을 나타내며, 대체적으로 bond coating layer가 존재하지 않는 피막의 기공도와 표면거칠기의 평균값이 낮게 나오며, 내식성 역시 우수한 것으로 확인하였다. The ceramic material coating is used to protecting the underground pipe, ship, and water tank from corrosion environment. Recently, an advanced nation has made a lot of study to develop the semi-permanent insoluble cell using ceramic coating on valve metal(substrate). Therefore in this study the plasma spray method was used to make the protection coating. The ceramic materials for coatings were Cr₂O₃-TiO₂, Al₂O₃-TiO₂and the bond coating materials for bond strength was NiCoCrAlYO₂. As a results, the Al₂O₃-TiO₂ coating without bond coating(NiCoCrAlYO₂) represent the excellent anticorrosion property against corrosion environment.

국산 EXTENSOMETER의 개발에 관한 기초 연구

유현승,김갑용,김두만 한국 항공대학교 항공산업기술연구소 1999 航空宇宙産業技術硏究所 硏究誌 Vol.9 No.-

본 연구는 구조물의 측정에 이용되는 Extensometer를 국산화하는 것을 목적으로하였다. 외국의 시방서를 참고로 스트레인게이지를 이용하여 시제품을 제작하였다. 수감체는 알루미늄 합금을 사용하여 최대용량을 4 Kgf로 하였다. 시제품을 제작하고 정적인 Calibration 을 한 후 성능 평가를 하였다. 성능 평가는 알루미늄 시편에 시제품을 고정시키고 MTS로 반복하중을 가하는 방법으로 하였다. 시제품의 성능은 단일축 게이지보다 4배의 출력을 보였다. 또 최대하중의 5%의 하중을 8시간(약10000회)동안 반복적으로 가하였다. 이때 실험전과 실험후의 출력이 일정한 값을 보였다. 앞으로 실제 구조물을 측정할 수 있는 용량의 Extensometer를 제작하기 위하여 Extensometer의 재료와 열처리 기술에 대한 연구가 필요하겠다. 또 실제구조물을 측정하고 그 실용성을 평가해 보겠다. In this paper, the technique to make our own's extensometer is studied. The extensometer is to measure a structure. The prototype is manufactured by using a strain-gauge with the help of a foreign manual. The capacity of sensing part in aluminum alloy is 4 Kgf. The prototype is estimated after static calibration is done. The MTS is used to estimate the protype. The ability of a prototype is 4 times than it of an uniaxial strain-gauge. The 5 percent of maximum force is loaded repeatedly for 8 hours. The result shows that experiment is equal to theory. Later, the material of an extensometer and the technique of heat treatment must be studied to measure a real structure.

항공기 착륙장치 완충기의 전산유체역학을 이용한 유량계수 예측 및 동특성해석

김학봉,임경호,김현강 한국 항공대학교 항공산업기술연구소 1996 航空宇宙産業技術硏究所 硏究誌 Vol.6 No.-

본 연구에서 항공기 착륙장치 완충기 내부를 전산유체역학을 이용하여 오일 유동해석과 일정유량계수의 경우에 대하여 각각 동특성해석을 수행하여 실제 낙하시험결과와 비교하였다. 서로 다른 2가지의 항공기 착륙조건에 대해 동특성 해석을 수행한 결과는 실제 낙하시험 결과와 유사하였고 대체로 안정하였다. 따라서 본 연구에 사용된 해석프로그램의 안정성과 신뢰성을 확인할 수 있으므로 실제 항공기 착륙장치의 설계시 본 연구를 통해 해석프로그램을 사용한다면 낙하시험의 횟수를 현저히 줄일 수 있다. In this study, the dynamic characteristics of an aircraft landing gear was analyzed using Computational Fluid Mechanics and compared with actual drop test results. The results of dynamic analysis shows stable and similar results of actual drop test results for two different landing conditions. Therefore the developed aircraft landing gear program can be used in designing landing gear shock absorber, and using developed program it can be concluded that the number of drop test can be reduced remarkably.

항공기의 중량,무게중심과 관성모우먼트

이근명 한국 항공대학교 항공산업기술연구소 1993 航空宇宙産業技術硏究所 硏究誌 Vol.3 No.-

항공기의 비행시험 계측기술

황명신 한국 항공대학교 항공산업기술연구소 1993 航空宇宙産業技術硏究所 硏究誌 Vol.3 No.-

The Instrumentation system is the most important aspect of a flight test program. It is the means by which the objective of a flight test, the production of accurate, useful data are achived. An instrumentation system consists of everything required to sence, condition, and record all parameters of interest. The task of a flight test engineer is to select-a-system that is adequte to obtain all needed data, but not complex, expensive, and heavy than the situation demands. In this paper, the primary factors that determine the design of an instrumentation system are discussed.

고관성 Pre&Autortating 로터를 이용한 Super STOL 수송기 개념 설계의 타당성 연구

김학윤,이봉준 한국 항공대학교 항공산업기술연구소 1999 航空宇宙産業技術硏究所 硏究誌 Vol.9 No.-

산악이 많은 한국과 같은 지형적 조건에서 운용 가능한 지역 운송용 항공기를 설계하기 위한 임무 요구조건을 설정하고 유사기종에 대한 성능 분석을 하였다. 성능 분석에 따라 설계의 초기 파라미터를 결정하였고 초 단거리 이, 착륙 성능 구현을 위하여 새로운 개념의 고양력 장치인 고관성 Pre&Autorotating 로터를 도입하였다. 고관성 로터의 풍동실험 결과를 토대로 Prerotation에 의해 고관성 로터에 저장된 운동에너지를 발산시키는 방법에 의한 이륙 방식과 자동회전하는 로터를 이용하여 착륙하는 방식에 대하여 검토하였고 설계 파라미터간의 관계에 대해 고찰하였다. 가능성 검토의 결과 고관성 Pre&Autorotating 로터는 순항 성능을 훼손하지 않고 초단거리 이, 착륙 수송기를 설계하기 위한 보조 양력 증가장치로서 매우 유용할 수 있음을 알 수 있었다. Mission specifications were established for the regional transport aircraft which is operatable in the mountainous country like korea, and the performance of similar regional aircraft were analyzed. After that, for the research the initial design parameters were set simultaneously introducing the high inertia Pre&Autorotating rotor concept as a new high lift device. Feasibility research was made based on the wind tunnel test results of high inertia rotor for the ways of dissipating kinetic energy stored in the high inertia rotor for the take-off and of using autorotating rotor for the landing, correlations between design parameters were studied too. feasibility study indicated that the high inertia Pre&Autorotating rotor could be very useful augmented lift device in order to design super STOL transport not deteriorating cruising performance.

Fowler Flap과 공력panel이 조합된 고양·항력장치의 공력특성

이봉준,신동진 한국 항공대학교 항공산업기술연구소 1998 航空宇宙産業技術硏究所 硏究誌 Vol.8 No.-

항공기의 성능을 향상시키기 위하여 공력 panel과 파울러 플랩이 조합된 새로운 기계식 고양항력장치에 대하여 연구하였다. 공력 panel은 날개의 뒷전 윗면에 장착된 평판의 panel로서 이착륙 중에 양력과 항력을 증가시키기 위하여 panel의 붙임각과 높이의 조절이 가능하도록 설계된 장치이다. 여러 가지 공력 panel의 모형을 설계하고 NACA 0012 날개골로 된 직사각형 날개에 파울러 플랩과 공력 panel을 조합하였을 때의 공력특성을 풍동실험을 통하여 연구하였다. 실험결과 공력 panel의 양항특성은 주로 panel의 붙임각과 시위방향의 위치뿐만 아니라 panel과 날개면 사이의 슬롯 폭에 영향을 받는다는 것을 알았으며, 공력 panel과 파울러 플랩이 조합된 날개는 파울러 플랩만 있는 날개보다 양력계수가 최대 10%, 항력계수는 최대 50% 증가하였다. A new mechanical high lift-drag device which is formed by combining aerodynamic panel and fowler flap is studied experimentally to improve the take-off and landing performance of an airplane. The aerodynamic panel installed on the upper surface of trailing edge of a wing is flat in shape. The incidence angle and height of the panel can be adjusted to enhance the lift and drag during take off and landing. Various models of aerodynamic panel were designed and tested in a wind tunnel to investigate the aerodynamic characteristics for a NACA 0012 rectangular wing with the combined aerodynamic panel and fowler flap. The experimental results show that the lift and drag characteristics of the aerodynamic panel are influenced mainly not only by the incidence angle and location of the panel but also by the slot width between the panel and the wing upper surface. The lift and drag coefficients of the wing with the combined aerodynamic panel and fowler flap are increased by 10% and 50%, respetively compared to the wing with fowler flap only.