추진식 프로펠러 무인항공기의 Power-on 효과 해석 = Numerical Study on the Power-on Effect of an Unmanned Aerial Vehicle with a Pusher Propeller

국문 초록 (Abstract)

Power-on 효과는 항공기의 비행성능 및 조종안정성에 커다란 영향을 미친다. 본 연구에서는 CFD 기반의 MRF 와 SMM 을 이용하여 power-on 효과가 항공기의 공력특성에 미치는 영향을 해석하였다. Power-on 효과에 의한 양력 증가는 주로 날개에서 발생한다. 프로펠러 후류에 의해 날개의 양력이 증가되나 내리흐름 증가에 의해 수평 꼬리날개의 양력이 감소되어 항공기 전체 양력은 미소하게 증가한다. Power-on 효과에 의한 항력은 주로 동체에서 발생한다. 프로펠러 후류에 의해 동체의 압력 항력이 증가되어 항공기 전체 항력은 증가된다. 또한, 프로펠러 후류에 의해 내리흐름이 증가하여 항공기의 노즈다운 피칭 모멘트가 감소한다. Power-on 해석결과는 항공기의 성능 및 조종안정성 해석에 중요한 자료로 활용되며 특히 추진식 프로펠러 무인항공기 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The power-on effect contributes to the performance and the stability of an aircraft directly and indirectly. Numerical study on the power-on effect of an UAV with a pusher propeller is performed using the CFD. The slipstream created by the propeller increases the lift of the wing. On the other hand, the downwash increase in the vicinity of the tail decreases the lift of the tail. Therefore, the overall lift of the aircraft is increased slightly. The slipstream increases the pressure drag of the fuselage and consequently increases the overall drag of the aircraft. Moreover, increase of the downwash decreases the nose-down pitching moment of the aircraft. It is believed that the analysis results presented and discussed in this report will assist the aerodynamic designer in estimating quantitatively the performance and the stability of the aircraft and contribute the development of the UAV with a pusher propeller.

목차 (Table of Contents)

• 초록
• ABSTRACT
• 1. 서론
• 2. 수치 해석
• 3. 해석결과 및 분석
• 4. 결론
• 참고문헌