천이기동하중 해석방법을 이용한 항공기 비행하중해석 (Flight Loads Analysis using Transient Maneuver Load Analysis Method)

서지정보

· 발행기관 : 항공우주시스템공학회
· 수록지 정보 : 항공우주시스템공학회지 / 19권 / 3호 / 120 ~ 126페이지
· 저자명 : 신정우, 이승규

초록

비행하중을 해석하는 방법은 크게 정적기동하중 해석방법과 천이기동하중 해석방법으로 나눌 수 있다. 정적기동하중 해석방법은 주어진 하중배수, 자세각, 각가속도 및 각속도 등에 대해 하중을 구하는 방법이며, 천이기동하중 해석방법은 정적기동에 해당하는 초기해를 이용하여 시간에 따른 기동의 변화를 고려하여 하중을 산출하는 방법이다. 본 논문에서는 천이기동하중 해석방법을 적용한 비행하중해석 과정을 수립하고, OPPAV에 이를 적용하여 점검피치기동하중을 산출한다. 먼저 항공기 운동방정식을 유도하고, Matlab/Simulink를 이용하여 해석에 필요한 비행 시뮬레이션 프로그램을 개발한다. MSC.Flightloads를 이용한 정적기동하중해석에 필요한 인자들을 시뮬레이션으로부터 추출하고 이를 적용하여 해석을 수행한다. 해석의 결과로 수평미익과 승강타 하중을 산출하고 이를 도시하였다. 수평미익과 승강타의 최대하중이 발생하는 시점이 다름을 알 수 있었으며, 정확한 하중 산출을 위해 천이기동하중해석이 필요함을 확인하였다.

영어초록

Flight load analysis methods can be divided into ‘Static Maneuver Loads’ and ‘Transient Maneuver Loads’ analysis methods. The static maneuver loads analysis method is a method of calculating the loads for given load factor, attitude angle, angular acceleration, and velocity. Transient maneuver load analysis method is a method of calculating the load by considering variation of maneuver over time using the initial solution obtained through the static maneuver. In this paper, a flight load analysis process using the transient maneuver load analysis method was established. It was then applied to OPPAV to calculate checked pitching maneuver loads. First, aircraft equations of motion were derived and a flight simulation program necessary for the analysis was developed using Matlab/Simulink. Required parameters for static maneuver load analysis using MSC.Flightloads were obtained from simulation. They were then applied to perform the analysis. Based on results of the analysis, loads on the horizontal tail and elevator were calculated and plotted. It was observed that the maximum loads on the horizontal tail and elevator occurred at different time instance, indicating the necessity of transient maneuver load analysis for accurate load estimation.

참고자료

· 없음