[신소재 공학]ROTORAFT COMPOSITES DESIGN HISTORY & Considerations

소개

항공우주공학과에 재학중인 학생입니다.
신소재 수업시간에 텀 프로젝트로 작성한 것인데 헬리곱터 복합재료에 관한 것입니다.
헬리곱터에 적용된 복합 신소재의 역사와 적용사례등이 수록되어있습니다.
영문을 번역한후 작성한 것이라 국내에는 비슷한 자료가 거의 없을듯 합니다.
항공과에 재학중이거나 신소재학과 학생분들에게 조금이나마 도움이 되었으면 좋겠습니다.

목차

6.12.1 INTRODUCTION

6.12.2 ROTORAFT COMPOSITES DESIGN HISTORY

6.12.2.1 Early Composite Using in Helicopters
6.12.2.2 Sikorsky UH-60 and S-76 Tail Rotor Flexbeams
6.12.2.3 Bell Composite Main and Tail Rotors
6.12.2.4 McDonnell Douglas MD 520N NOTAR and MD900 Structures
6.12.2.5 Westland BERP Blade
6.12.2.6 Eurocopter SA 365N Dauphin
6.12.2.7 Boeing Composite Main and Tail Rotors
6.12.2.8 Sikorsky S-75 ACAP Aircraft
6.12.2.9 Bell Model 292 ACAP Aircraft
6.12.2.10 Boeing Model 360 Composite Helicopter
6.12.2.11 MBB BK 117 Composite Helicopter
6.12.2.12 Boeing/Sikorsky RAH-66 Comanche
6.12.2.13 EH-101
6.12.2.14 Bell-Boeing V-22
6.12.2.15 Eurocopter Tiger
6.12.2.16 NH 90
6.12.2.17 Sikorsky S-92 Helibus
6.12.2.18 Bell Model 407
6.12.2.19 Bell Model 427 Cabin Structure
6.12.2.20 Bell-Agusta BA 609 Civil Tiltrotor Structure

6.12.3 Rotorcraft Composite Design Considerations

6.12.3.1 Main and Tail Rotors
6.12.3.1.1 Bell Helicopter Rotors
6.12.3.1.2 Bell Tiltrotor Proprotors
6.12.3.2 Bearingless Rotor Flexbeams
6.12.3.2.1 Bell Components
6.12.3.2.2 Sikorsky S-76 and UH-60 TR, RAH-66 MR, S-92 TR

6.12.4 Airframes
6.12.4.1 Bell Components
6.12.4.2 Boeing / Sikorsky RAH-66

- 참고 자료 -

본문내용

6.12.1 Introduction
회전 날개 항공기 (rotorcraft) 산업에 복합재료가 사용된 역사는 항공기에 작은 부품이 사용되기 시작한 1970년대부터 RAH-66 코만치 헬리콥터와 V-22 Osprey 틸트로터 비행기 같이 거의 모든 부품이 복합재로 구성된 현재에 이르기까지 논의되어 왔다. 1970년대 후반, UH-60 Black Hawk 와 S-76 production 항공기는 fiberglass noses & fairing 과 함께 graphic/epoxy tail rotor flexbeam을 사용했으며 (보잉사는 CH 47에 사용되는 복합재료 rotor blade를, 벨사(Bell)는 Model 214ST와 412에 사용되는 복합재료 blade를 생산) 그 이후의 모든 새로운 항공기 설계에는 복합재료 blade가 사용되었다. 복합재료 동체가 사용된 연구용 헬리콥터(research helicopter)는 벨사(Bell)와 시콜스키사(Sikorsky)가 육군과 계약을 맺고 복합재료 기술을 발전시키기 위해 만들어진 모델이다. (모델명은 시콜스키사의 S-75 ACA P & 벨사의 292 ACAP) 이와 같은 기간에는 보잉사에서 실험용 프로젝트의 일환으로 전체가 복합재료로 만들어진 트윈 로터 헬리콥터 Model 360을 생산했으며 1980년대 후반에는 벨-보잉에서 한 단계 발전된 복합재료 동체를 사용한 V-22 Osprey 틸트로터가 생산되었다. 또한 복합재료 테일 붐이 유로콥터사(Eurocopter)와 맥도널 더글라스사(McDonnell Douglas)에 의해 생산되었으며 무 베어링 복합재료 매인 로터 허브가 1980년대와 (Bell OH-58D) 1990년대 (Eurocopter AS350, Super Puma Mk III, EH101, Bell Models 430, 407, 427, McDonnell Douglas MD900) 생산된 위의 여러 종류의 헬리콥터에 사용되어 발전하였다.
.
.
6.12.4.2 Boeing/Sikorsky RAH-66
RAH-66 Comanche 헬리콥터는 재료와 구성 요소, 서브 컴포넌트와 부품 테스트에 관한 기본원칙 프로그램부터 동체의 정전기 테스트가 요구된다. 장력과 압축력, 그리고 coupon의 전단응력을 포함하는 재료 테스트를 진행함으로써 계수(modulus)와 0°, 그리고 90° 방향에서의 강도(strength)를 늘려줄 수 있다. 또한 고체에 대한 압축력 테스트와 honeycomb 구조를 가지고 있는 0.25인치 (6.4mm) 크기의 홀 모양의 견본에 거의 눈에 보이지 않을 정도의 작은 충격 (BVID: Barley visible impact damage)을 가하는 과정은 충격에 대한 내구성을 향상시켜 준다. RAH-66 디자인에 사용된 허용강도는 사용한 첫날부터 동체의 가능한 모든 부분에 BVID 손상이 존재한다는 것으로 가정하며 이와 같은 가정은 찾아낼 수 없는 손상을 야기 시키는 low-energy 효과가 무려 50% 이상의 압축력을 줄여주기 때문에 필요하다.

참고자료

· 없음