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- 저자 : 김덕관 (검색결과 159 건)
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헬리콥터 주 로터 훨타워(Whirl Tower) 사례 및 동향
김덕관,홍단비,송근웅,김태주,김승호 한국항공우주연구원 2007 항공우주산업기술동향 Vol.5 No.2
헬리콥터 주 로터 시스템은 헬리콥터 전체 성능을 좌우하고, 비행특성을 결정하는 핵심 구성품이다. 주 로터 시스템은 회전하면서 추력 및 조종력을 발생시키기 때문에 동적 밸런싱을 맞추는 것도 중요한 개발단계업무 중에 하나이다. 주 로터 시스템의 개발 과정에서 헬리콥터 비행시제 장착 전에 동적 밸런스 시험, 성능시험, 안정성 시험 등을 포함하는 훨시험(whirl test)을 수행하게 된다. 이 시험 수행을 위해 제작되는 시험장치가 훨타워(whirl tower)이다. 세계 유수 헬리콥터 회사들은 주 로터 훨시험을 위한 설비인 훨타워를 보유하고 있으며, 지속적으로 성능 개량 등을 통해 최신의 기술 및 장비를 적용하여 운영하고 있다. 본 논문에서는 대표적으로 사용되고 있는 해외 헬리콥터 회사들의 훨타워의 사례를 설명하고 설비의 기능을 기술함으로써 기술적 동향에 대하여 살펴보았다. 현재 한국형헬기개발사업(KHP)에서 구축중인 다목적 의 WTTF(whirl tower test facility) 요구조건 및 설계 현황에 대해서도 기술하였다. 당 연구원의 WTTF는 한국형기동헬기(KUH)의 주 로터 훨시험 및 내구성 시험을 위해 구축되고 있다. 본 시험설비는 연구개발용 시험과 양산용 시험을 모두 수행할 수 있도록 다목적으로 개발될 예정이다. 본 설비는 기존 해외 설비와는 차별화되어 다목적 시험을 할 수 있도록 설계가 진행중이며, 2008년12월에 구축 완료 예정이다.
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헬기 로터시스템 진동 제어를 위한 신기술 동향 : TEF (Trailing Edge Flap) 중심으로
김덕관,김도형,홍단비,기영중,이제동,김승호 한국항공우주연구원 2006 항공우주산업기술동향 Vol.4 No.1
헬기는 비행에 필요한 추력, 모멘트 및 조종력을 회전하는 로터시스템에서 발생시키기 때문에 근본적으로 진동이 많이 생기는 항공기이다. 로터시스템의 회전에 의해 발생되는 진동소스를 제어함으로써 헬기 동체에 전달되는 진동을 감소시키고자 하는 연구들이 지금까지 수많이 진행되었다. 이러한 연구들을 크게 두 가지로 분류하면, 수동적 진동제어 방법과 능동적 진동제어 방법으로 나눌 수 있다. 수동적 진동제어 방법은 그간 오랫동안 연구되어 현재 운용 헬기에 실제적으로 적용되고 있으나 능동적 진동제어 방법은 최근까지 활발한 연구가 진행되고 있는 상태이다. 본 논문의 서론에서는 헬기 진동제어를 위한 일반적인 방법에 대한 개요를 소개하였다. 본문은 로터시스템 진동제어 기술 중 최근까지 연구가 진행되고 있는 능동적 진동제어 방법을 중심으로 기술하였다 특히 최근 비행시험에 성공하여 거의 실용화 단계에 이르고 있는 PZT를 이용한 Trailing Edge Flap 기술, Active Twist Rotor 등을 중점적으로 소개하였다. 마지막으로 유로콥터 BK117의 ADASYS 로터 시스템 성공사례 및 향후 해결해야 할 기술적 제한사항 등을 간략하게 기술하였다.
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훨타워 시험을 통한 헬리콥터 주로터 블레이드 중량 차이의 로터 성능 영향성 분석
김덕관,윤철용,김수연,김승호 한국항공우주학회 2012 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2012 No.4
헬리콥터 주로터 블레이드의 회전성능에 영향을 미치는 요소에는 블레이드 공력 성능을 좌우하는 익형, 비틀림 분포, 플랜 폼 형상, 하반각 등이 있다. 또한 로터 블레이드의 중량에 의해 회전하면서 발생하는 원심력과 양력과의 균형으로 생기는 원추각, 플랩핑 운동속도 등도 로터의 성능에 영향을 준다. 본 논문에서는 특히 동일한 공력 형상을 갖는 블레이드이면서 중량 차이만 있는 블레이드를 훨타워에 장착하여 시험함으로써 생기는 로터 성능에 대한 영향성을 시험적으로 분석하였다. 중량이 클수록 로터 블레이드에 작용하는 원심력이 커짐으로써 양력과의 평형을 이루는 원추각이 작아지게 된다. 따라서 동일한 추력을 내는 조건에서는 무거운 블레이드의 원추각이 작게 나타나게 된다. 중량 차이에 의한 로터 블레이드의 피칭 모멘트 변화량은 낮은 피치각 영역에서는 크지 않으나, 높은 추력영역에서는 가벼운 블레이드가 높게 나타나는 것을 확인하였다. 추력 및 동력에서는 제자리 비행 성능 측면에서는 크게 차이가 나지 않았으나, 낮은 추력영역에서는 가벼운 블레이드가 효율이 좀 더 좋을 것으로 분석되었다. There are airfoils, twist distribution, plan foam shape and anhedral angle of blade which have impact on rotating performance of the helicopter rotor blade. Also, there are coning angle, flapping motion velocity of blade generated from the balance between lift and centrifugal force of rotating blades. Generally, the heavier blade rotate, the bigger centrifugal force is generated. This paper will describe the weight difference impact on the rotor blade performance which have all same aerodynamic configuration through the whirl tower test. If the weight of blade is heavier, the coning angle of blade is smaller. This small coning angle can generate more bigger thrust with given collective pitch angle. This paper will show the whirl test results to describe this experimental blade weight impact on the rotor performance. This result can be used in rotor blade performance prediction.
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김덕관,윤철용,송근웅,김승범,김수연,김승호 한국항공우주학회 2012 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2012 No.11
본 논문에서는 초도양산을 위한 수리온 헬리콥터 주로터 블레이드 동적 밸런싱 시험을 위한 훨타워 운용시험 결과를 기술하고자 한다. 훨타워에서 수행되는 수리온 초도양산 헬리콥터의 주로터 블레이드 동적 밸런싱 시험을 위한 운용시험을 ‘12년 5월부터 착수하여 ’12년 8월에 마쳤으며 운용시험 종료 후 초도 양산되는 주로터 블레이드에 대한 동적 밸런싱 시험을 수행하였다. 본 논문에서는 수리온 초도양산주로터 블레이드 동적 밸런싱 시험을 위한 3개 블레이드 장착 형상의 관절형 유니버설 허브시스템으로의 교체, 피치 링크 하중의 검교정 과정, 훨타워 장착 후 초기 운용시험 결과 등을 제시코자 한다. 금번 운용시험을 마친 후 훨타워 시험설비를 이용하여 수리온 초도양산 헬리콥터에 대한 동적 밸런싱 시험을 하였다. This paper describes that the operational test of whirl tower with universal hub system which will be applied to dynamic balancing test of Surion initial production main rotor blade. KARI conducted this initial operational test of whirl tower with universal hub system which has 3-blades helicopter from May 2012 to August 2012. After finishing this initial operational test, the dynamic balancing test of main rotor blade for the first production helicopter was conducted at middle of August, 2012. This paper shows the all procedures which were the replacement of hub system with universal hub system, pitch link calibration, initial operation test and result. After finishing this initial operation test on the whirl tower with universal rotor hub system, KARI will do dynamic balancing test on the whirl tower for the initial production main rotor blade of Surion helicopter.
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수리온 초도양산 주로터 블레이드 동적 밸런싱 시험을 통한 마스터 블레이드 선정 방안 연구
김덕관,윤철용,송근웅,김승범,김수연,송재림,강상남 한국항공우주학회 2013 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2013 No.11
헬리콥터 진동을 최소화하기 위해서는 주로터 블레이드를 헬리콥터 장착하기 이전에 훨타워(whirl tower)에서 동적 밸런싱을 미리 수행해야 한다. 본 논문에서는 동적 밸런싱 시험 개요를 기술하고, 한국형 기동헬기(수리온) 초도양산 주로터 블레이드에 대한 동적 밸런싱 시험 과정에서 측정된 시험자료를 밸런싱 전후 결과로 제시하였다. 본 시험 결과를 분석함으로써 향후 후속 양산 때 요구되는 마스터 블레이드 선정 시험을 위한 DB로 활용 예정이며, 동적 밸런싱용 마스터 블레이드 선정 시험의 사전 기초 자료로 활용 예정이다. 본 시험 결과 자료를 통해 후속 양산에 적용할 동적 밸런싱용 마스터 블레이드 선정 방안에 대한 연구 결과를 제시하였다. 또한 국내 최초로 수행되는 마스터 블레이드 선정 방안을 위해 타 사례를 소개하였다. The dynamic balancing must be done on the whirl tower before installation on helicopter to minimize helicopter vibration. This paper describes the generals of dynamic balancing test on the whirl tower and showed the measured test data gathered in dynamic balancing test of Surion initial production rotor blade. These measured data before dynamic balancing were compared with those after dynamic balancing. Through analyzing these measured data, these will be used as database to select master blade required in the second production phase. These data will be used as a basis for selection of master blade. The master blade selection methodologies were studied which can be applicable to the second production phase. Also, the other example for selection of master blade in other country was described.
DBpia
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