카나드 형태의 UAM 공력특성 분석을 위한 풍동시험 연구 (Wind Tunnel Test Research for Aerodynamic Characteristic Analysis of Urban Air Mobility With Canard)

서지정보

· 발행기관 : 한국항공우주학회
· 수록지 정보 : 한국항공우주학회지 / 51권 / 11호 / 751 ~ 759페이지
· 저자명 : 이예빈, 이영건, 김종범, 조동현

초록

회전익 분야의 기술 발전과 함께 미래 도시 교통 체계로 다양한 형태의 도심항공교통(UAM, Urban Air Mobility) 체계가 개발되고 있다. 교통 수단으로 UAM이 활용되기 위해서는 체계 개발 초기 단계부터 비행 안정성 및 운용 가능성과 관련된 요구 조건을 만족하기 위한 설계가 수행되어야 한다. 공군사관학교 중형 아음속 풍동실험실에서는 카나드가 부착된 UAM 기체에 대한 공력특성과 안정성 분석을 위해 다양한 실험 조건에서 풍동실험을 수행하였으며, 그 결과를 분석하였다. 또한 불확도 산출을 통해 풍동실험 신뢰도를 분석하였으며, 실험 데이터의 신뢰도와 정확도 검증을 위해 벽면효과 보정 및 실험 재현성을 확인하였다. 풍동실험 결과 받음각 14° 이상에서 실속이 발생하였고, 조종면의 단독 및 조합 효과와 가로 및 세로방향으로 안정한 기체임을 확인하였다. 그러나 방향 정안정성은 불안정한 특성이 확인되어, 추가 방향 정안정성 확보를 위해 수직꼬리날개 형상 및 크기 개선 등의 추가 연구를 진행할 예정이다.

영어초록

Along with the development of technology in the rotorcraft, various types of urban air mobility(UAM) systems are being developed as future urban transportation systems. In order to utilize UAM as a means of transportation, aircraft design should be performed to satisfy the requirements related to flight stability and operability from the early stage of system development. In the mid-sized subsonic wind tunnel laboratory of the Air Force Academy, wind tunnel tests were conducted under various experimental conditions to analyze the aerodynamic characteristics and stability of UAM aircraft with canards, and the results were analyzed. In addition, the reliability of the wind tunnel test was analyzed through uncertainty calculation, and wall effect correction and experimental reproducibility were confirmed to verify the reliability and accuracy of the experimental data. As a result of the wind tunnel test, a stall occurred at an angle of attack of 14 degrees or more, and the effect of single and combined control surfaces was verified, and it was confirmed that the aircraft was stable in the lateral and longitudinal direction. However, directional static stability was found to be unstable, and additional studies such as improving the shape and size of the vertical tail will be conducted to secure stability.

참고자료

· 없음