비행제어시스템 안정성 여유 감항인증 기준 재정립 방안 (Re-establishing Method of Stability Margin Airworthiness Certification Criteria for Flight Control System)

서지정보

· 발행기관 : 항공우주시스템공학회
· 수록지 정보 : 항공우주시스템공학회지 / 16권 / 1호 / 17 ~ 27페이지
· 저자명 : 김동환, 김종섭, 임상수, 고기옥, 김병수

초록

실제와 모델간의 다양한 불확실성(uncertainties)에 대한 항공기의 강건성 확보를 위해 비행제어시스템은 일정 수준 이상의 안정성 여유(stability margin) 감항기준을 만족할 수 있도록 설계되어야 한다. 미 국방 규격인 MIL-F-9490D와 감항인증 규격인 MIL-HDBK-516B에는 비행제어시스템이 만족해야 하는 이득여유(gain margin)와 위상여유(phase margin) 기준을 제시하고 있다. 그러나 항공기의 개발 단계별 설계 성숙도를 고려하지 않고 전 개발단계에서 동일한 안정성 여유 기준이 적용되면서, 궁극적으로는 항공기 운용영역이 과도하게 제한되는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 조종성과 안정성 여유의 관계를 제시하고 개발 단계와 입증 방법에 따라 안정성 여유 기준을 재정립하는 방안을 제시한다. 연구의 결과는 현재 개발되고 있는 항공기뿐만 아니라 향후에 전개될 무인 비행체 개발 시에 적용하여 보다 유연하고 효과적인 방법으로 안정성 여유 기준을 입증하는데 기여하리라 판단한다.

영어초록

A certain level of stability margin airworthiness criteria should be met to secure robustness against uncertainties between the real plant and the model in a flight control system design. The U.S. Department of Defense (DoD) specification of MIL-F-9490D and airworthiness certification standard of MIL-HDBK-516B uses gain and phase margin criteria of flight control system. However, the same stability margin criteria is applied at all development phases without considering the design maturity of each development phase of the aircraft. Ultimately, a problem arises when the aircraft operation envelope is excessively restricted. This paper proposes the relation of handling qualities and stability margin, and presents re-established stability margin criteria as a development phases and verification methods. The results of the research study are considered to contribute to the verification of the stability margin criteria more flexibly and effectively by applying the method to not only the currently manned developing aircrafts but also the unmanned vehicle to be developed in the future.

참고자료

· 없음