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우대현,신정우,박일경,이무형,임주섭,박상욱,김성준,안석민 한국항공우주학회 2013 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2013 No.4
인간동력항공기는 사람의 힘을 동력으로 하기 때문에 경량화 및 고효율이어야 한다. 항공기의 중량의 가장 많은 부분은 구조부분이며, 인력항공기의 구조 경량화는 매우 중요한 문제이다. 본 논문에서는 한국항공우주연구원에서 개발한 인간동력항공기의 경량구조에 대한 설계/해석에 대해 간락하게 설명하고 있다. 인간동력항공기의 구조 설계는 미국과 일본의 사례를 참고하여 수행하였다. 하중해석을 통해 구조설계 및 해석에 필요한 설계하중을 계산하였다. 구조해석을 통해 구조형상을 결정하였다. Human Powered Aircraft (HPA) should be light in weight and have high efficiency because power source of propulsion is human muscles. Airframe structure takes up most of empty weight of aircraft, so weight reduction of structure is very important issue for HPA. In this paper, design/analysis for ultra light weight structure of the HPA developed by Korea Aerospace Research Institute (KARI) is explained briefly. Structural design is conducted through cases studies on HPA in the USA and Japan. Loads analysis is performed to calculate design loads which is needed for structural design and analysis. Structural analysis is conducted for structure sizing.
신정우 ( Jeong Woo Shin ),우대현 ( Dae Hyun Woo ),박일경 ( Ill Kyung Park ),이무형 ( Mu Hyoung Lee ),임주섭 ( Joo Sup Lim ),박상욱 ( Sang Wook Park ),김성준 ( Sung Joon Kim ),안석민 ( Seok Min Ahn ) 한국항공운항학회 2013 한국항공운항학회지 Vol.21 No.1
Human Powered Aircraft (HPA) should be light in weight and have high efficiency because power source of propulsion is human muscles. Airframe structure takes up most of empty weight of aircraft, so weight reduction of structure is very important issue for HPA. In this paper, design/analysis/test procedures for ultra light weight structure of the HPA developed by Korea Aerospace Research Institute (KARI) are explained briefly. Structural design is conducted through case studies on HPA in the USA and Japan. Loads analysis is performed to calculate design loads which is needed for structural design and analysis. Structural analysis is conducted for structure sizing. Static strength test of main wing spar which is primary structure of wing is performed to verify structural integrity.
우대현,임주섭,김성찬,이무형,신정우,김태욱,김승호 한국항공우주학회 2014 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.11
인간동력항공기는 사람의 힘을 동력으로 하기 때문에 경량화 및 고효율이어야 한다. 항공기의 중량의 가장 많은 부분은 구조부분이며, 인간동력항공기의 구조 경량화는 매우 중요한 문제이다. 본 논문에서는 한국항공우주연구원에서 개발한 인간동력항공기의 경량구조에 대한 설계/시험에 대해 간략하게 설명하고 있다. 주익 구조의 건정성을 검증하기 위해 주 스파의 정적구조시험을 수행하였다. Human Powered Aircraft (HPA) should be light in weight and have high efficiency because power source of propulsion is human muscles. Airframe structure takes up most of empty weight of aircraft, so weight reduction of structure is very important issue for HPA. In this paper, design/test for ultra light weight structure of the HPA developed by Korea Aerospace Research Institute (KARI) is explained briefly. Static strength test of main wing spar which is primary structure of wing is performed to verify structural integrity.
우대현(Dae-Hyun Woo),임주섭(Joo-Sup Lim),김성찬(Sung-Chan Kim),신정우(Jeong-Woo Shin),김태욱(Tae-Uk Kim),김승호(Seung-Ho Kim) 대한기계학회 2014 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2014 No.11
Human Powered Aircraft (HPA) should be light in weight and have high efficiency because power source of propulsion is human muscles. Airframe structure takes up most of empty weight of aircraft, so weight reduction of structure is very important issue for HPA. In this paper, design/analysis for ultra light weight structure of the HPA developed by Korea Aerospace Research Institute (KARI) is explained briefly. Structural analysis is conducted for main wing sizing.
박상욱(Sang Wook Park),신정우(Jeong Woo Shin),김태욱(Tae-Uk Kim) 대한기계학회 2016 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2016 No.12
Since a main wing which consists of thin and slender component for low structural weight can cause catastrophic failure during the flight, it is important to develop light weight airframe without sacrificing structural integrity of the wing. In this paper, the design of the main wing of solar powered long endurance UAV was conducted using spar composed of carbon epoxy composite cylindrical pipe and bulkhead for weight reduction and structural integrity. The spar was sized using numerical analysis considering non-linear deformation under bending moment. Also, structural finite element analysis of the main wing was performed under critical load conditions. It was found that the main wing could reduce its weight well without structural failure under ultimate load.
박상욱,신정우,김태욱 한국항공우주학회 2015 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2015 No.11
고고도 장기체공무인기의 체공 효율 증가를 위해서는 구조 경량화가 필수적이다. 장기체공무인기의 복합재 중공 봉 Spar와 같이 고 세장비의 구조물은 운항 중 비선형 파괴가 유발될 수 있으므로, 이를 고려한 경량 설계가 필요하다. 본 논문에서는 Bulkhead가 삽입된 복합재료 중공 봉 Spar로 구성된 경량주익을 제안하였다. 비선형 해석 기법을 적용하여 주익을 Sizing 하였고 정적 구조시험을 수행하여 구조건전성을 검증하였다. 본 연구에서 도출된 주익 구조는 극한 하중 하에서도 손상 없이 중량을 크게 감소시킬 수 있었다. Since a main wing which consists of thin and slender component for low structural weight can cause catastrophic failure during the flight, it is important to develop light weight airframe without sacrificing structural integrity of the wing. In this paper, the design of the main wing of HALE UAV was conducted using spar composed of carbon epoxy composite cylindrical pipe and bulkhead for weight reduction and structural integrity. The spar was sized using finite element analysis considering non-linear deformation under bending moment. The static strength test of the wing was conducted to verify structural integrity. It was found that the developed main wing could reduce its weight well without structural failure under ultimate load.
24시간 장기체공 전기 동력 무인항공기 주익 구조 개발
박상욱(Sang Wook Park),신정우(Jeong Woo Shin),박일경(Ill Kyung Park),이무형(Mu-Hyoung Lee),우대현(Dae Hyun Woo),김성준(Sung Joon Kim),안석민(Seok Min Ahn) 한국항공우주연구원 2013 항공우주기술 Vol.12 No.1
태양전지 및 전기동력을 이용한 장기 체공 무인기의 체공 효율을 증가시키기 위해서는 구조 경량화가 필수적이다. 본 논문에서는 24시간 장기체공 전기동력 무인항공기인 EAV-2H의 주익 경량화 및 구조 건전성 확보를 위하여 Mylar Film과 섬유강화 복합재료로 구성된 주익을 설계하였다. 보이론 해석을 이용하여 주익 Spar의 형상 선정 및 구조 사이징을 수행하였다. EAV-2H 임무를 고려하여 하중해석을 수행하고 주익의 주요 구성품에 대해 유한요소해석을 수행하였다. 마지막으로 주익의 정적구조시험을 통해 주익의 구조 건전성을 확인하였다. 본 연구를 통하여 개발된 EAV-2H 주익은 이전 모델인 EAV-2에 비교하여 Span 기준 42%의 중량이 감소되었으며, 설계극한하중을 부가하는 정적구조시험을 통과하였다. In order to increase endurance flight efficiency of long endurance electric powered UAV with solar cell, the light weight airframe design techniques are important. In this paper, the design of the main wing of electric powered UAV manufactured using Mylar film and fiber reinforced composite was conducted in order to achieve weight reduction and structural integrity of the structure. The shape of spar and size were determined using beam theory analysis. The finite element analysis of the wing was performed under various load condition derived from flight environment of EAV-2H. Finally, the static strength test of the main wing was conducted to verify structural integrity. It was found that the developed main wing weigh less than 42% than the previous EAV-2 and the main wing passed static strength test under ultimate load.