UAV 항공기의 엔진 선정과 설계 레포트

목차

1. 선정된 UAV용 항공기의 최대 필요 마력 계산 과정
2. 최대 필요 마력을 바탕으로 엔진 선정
3. 실린더 내 압력과 온도의 변화 예측

본문내용

· 항공기 제원
-길이: 2.3m (앞뒤길이)
-총무게: 14.5kg(자체 7.8kg, 탑재 6.7kg)
-에어포일: clark Y
-날개길이: 250cm
-날개면적: 105dm2 (deci squre meter)
-가로세로비: 5.95
-MAC(평균코드길이): 43.7cm
-체공시간: 2시간

1. 선정된 UAV용 항공기의 최대 필요 마력 계산 과정

총 항력계수는 유해항력과 유도항력의 합한 값으로

유해항력(Parasite Drag)
: 형상항력이라고도 하며 간단히 공기의 저항으로 인해서 생기는 항력을 말한다

<중 략>

참고자료 장성호, 구삼옥 박사의 여러 논문자료를 검토한 결과 4행정 글로우 엔진을 가솔린으로 개조하였을 때 엔진의 배기량과 최대출력이 증가하였으며, 최대출력이 본 과제에서 선정된 항공기를 운용하는데 무리가 없을 것으로 판단되어 4행정 가솔린 엔진을 선정하였다. 4행정 기관은 저속에서 고속으로 넓은 범위의 회전 속도 변화가 가능하며, 흡입행정의 기간이 길어 체적효율이 높은 것이 장점이다. 또한 블로바이(blow-by) 현상이 적어 연료 소비율이 적다. 실제로 자동차나 항공기에서는 효율이 높은 4행정 기관이 많이 쓰이고 있으며,

<중 략>

질량분율과 체적변화는 참고논문에서도 마찬가지로 Wiebe함수를 바탕으로 설계하였고 연소 과정 중 변화만 고려하기 때문에 4행정으로 설계하였을 때도 그에 상관없이 이상적인 값을 얻을 수 있었지만, 압력과 온도 변화에서는 참고할 만한 온도나 압력변화의 그래프를 찾지 못해 4행정으로 크랭크 범위를 720도까지 설정하여, 그 결과 행정 처음과 끝 부분에서 온도와 압력이 높게 올라가는 것을 확인할 수가 있었다. 설계결과를 비교할만한 자료를 찾는데 부족하여서 행정 처음과 끝 부분에 압력과 온도의 결과는 이상적이지 못한 값으로 판단하여 범위를 유효한 값 내에서만 그래프를 도출하였다.

참고 자료

교재/항공기 왕복기관/구자예/동명사
교재/항공역학/김학봉, 김문상
일반도서/모형엔진을 활용한 소형무인기용 4행정 가솔린 엔진 개발/구삼옥/과학기술부
논문/2행정 사이클 디젤기관의 가스교환과정 시뮬레이션/고대권, 최재성
논문/Performance test and simulation of a reciprocating engine for long endurance miniature unmanned aerial vehicles/신영기, 장성호, 구삼옥/세종대학교, 한국항공우주연구원
논문/초소형 비행체의 유도항력 감소장치에 관한 연구/김태수/한서대 대학원
연구자료/소형무인기용 가솔린 엔진 전자점화장치 개발/장성호, 구삼옥/한국항공우주연구원
학술기사/정찰 소형무인기용 20cc급 왕복엔진 개발/장성호 外 7명/한국군사과학기술학회
일반자료/소형무인기용 왕복엔진 성능시험장치 구성/장성호/한국항공우주연구원
블로그/[엔진]4행정 사이클 기관/http://blog.naver.com/gkrywls/130135497240