공력면 전개에 필요한 전개 에너지의 추산에 관한 연구 (A Study on Estimation of Energy required for Fin Unfolding)

서지정보

· 발행기관 : 한국항공우주학회
· 수록지 정보 : 한국항공우주학회지 / 37권 / 3호 / 283 ~ 292페이지
· 저자명 : 정석영

초록

공력면의 전개 거동을 지배하는 미분방정식을 적분 형태를 바꾸어 전개 가능한 조건을 유도하여 전개에 필요한 힌지 토크를 추산할 수 있는 방정식을 얻었다. 방정식의 해는 주어진 전개 조건과 공력 조건에 대해 전개가 가능하기 위하여 전개 장치에 저장되어야 할 최소의 전개 에너지이며 방정식을 풀기위하여 공력과 중력, 마찰력 등 공력면에 작용하는 모멘트의 적분을 계산하여야 한다. 공력 롤 감쇠와 마찰력과 같은 비가역적 현상에 대한 적분을 수행하기 위하여 몇가지 가정과 모델링이 필요하였으며 특히 공력 롤 감쇠의 적분을 위하여 전개 각속도를 전개각만의 함수로 표현되도록 모델링하였고 이는 전개 과정에서 나타날 수 있는 최대 각속도와 형태를 가정함으로써 가능하였다. 방정식 풀이와 전개 각속도의 모델을 위하여 전개 에너지를 대표하는 이상 전개 각속도를 정의하였으며 최소의 전개 에너지를 구하는 방정식은 이상 전개 각속도에 대한 이차 방정식으로 표현된다. 제안된 추산법을 검증하기 위하여 여러 가지 전개 조건과 공력 조건에 대하여 최소 전개 에너지를 추산하고 기 개발된 전개 거동 모사 프로그램을 이용하여 여러 형태의 전개 토크 형태에 대하여 추산 결과의 타당성을 비교 검토하였다.

영어초록

Considering an integral equation governing the motion of unfolding fin, an algebraic equation was acquired to get estimated minimum deployment energy required for the successful fin unfolding under the given wind condition. To complete the integration of moment, some approximations had to be introduced particularly to frictional moment and aerodynamic damping for which deployment angular speed of the unfolding fin was modelled as a function of deployment angle only with assumed profile using expected maximum angular speed. Technique for the estimation of the minimum required deployment energy was finalized by introducing the ideal deployment angular speed representing work done by the fin unfolding device alone during fin unfolding and was confirmed by comparing results from simulation with various aerodynamic conditions and profiles of the hinge torque.

참고자료

· 없음