한양대학교 항공우주공학 탐구과제 연습문제 제4장

소개

한양대학교 항공우주공학 탐구과제 연습문제 제4장

목차

1. 항공기 설계개발의 각 단계별로 포함되어야 할 주요 목표와 내용을 열거하고 간단히 설명하라.
2. 항공기의 기체를 구성하는 주요 부분 각각에 대하여 구조적 특징을 간단히 설명하라.
3. 항공기 기체에 많이 적용되고 있는 구조방식의 종류를 나열하고 각각의 특징을 설명하라.
4. 항공기 재료로 두랄루민이 많이 쓰이는 이유와 그 한계성에 대해 설명하고 미래의 항공기나 인공위성에 쓰일 재료가 갖추어야 할 조건에 대해 간단히 논하라.
5. 항공기 구조에 많이 적용되는 모노코크 구조와 세미 모노코크 구조 방식의 특징을 설명하라
6. 날개구조에 작용하는 하중의 종류와 구성부재의 기능을 간략히 설명하라
7. 동체구조의 일반적인 구성부재와 기능을 간단히 설명하라.

본문내용

1. 항공기 설계개발의 각 단계별로 포함되어야 할 주요 목표와 내용을 열거하고 간단히 설명하라.
강도와 강성 확보
- 안전한 비행을 위해서 항공기 구조는 충분한 강도와 강성을 확보해야 한다. 뿐만 아니라 최상의 비행성능을 갖도록 하기 위해서는 불필요한 중량은 모두 제거하고 가장 가볍게 설계 해야 한다는 어려움이 있다.
항공기의 구조형식 결정
- 항공기의 구조형식은 간단한 트러스 구조, 응력외피 구조 및 샌드의치 구조등으로 나눈다. 이러한 구조 형태와는 별도로 구조에 손상을 입었을 때 바로 사고로 연결되는 것을 막기 위해서 사용하는 폐일세이프 구조가 있다.
기체구조 결정
- 항공기 기체를 구성하는 주요 부분들은 날개, 동체, 꼬리날개, 엔진 마운트 및 착륙장치 등이다.
항공재료 결정
- 항공기의 기체를 구성하는 재료는 그 종류가 매우 다양하지만 알루미늄 합금인 듀랄루민이 가장 많이 사용되고 있다. 근래에 와서 합성수지와 유리, 탄소, 아라미드 등의 섬유를 혼합하여 무게 대비 강도와 강성이 매우 큰 복합재료가 얻어짐에 따라 기체의 주요 구조물에 이런 재료를 사용한 항공기가 점차 늘어나고 있다.
구조 설계제작 및 시험
- 항공기의 구조 설계는 가급적 가벼워야 한다는 조건과 비행중에 걸리는 하중을 충분히 견뎌내야 한다는 두 가지 상충되는 조건을 동시에 만족시켜야 한다. 무게에 중점을 두어 설계하다보면 강도를 희생해야 되며 강도에 너무 중점을 두면 무게가 무거워져 비행성능이 저하되는 것을 피할 수 없다. 따라서 항공기가 개발된 이래 지속적으로 가벼우며 강한 재료를 개발하는데 역점이 주어져 왔다.
기본계획
기본계획은 설정된 계획요구와 지켜야 할 여러 법규를 만족시키는 최적의 항공기의 주요요목, 형상, 주요 시스템, 구조 등을 결정하고 개발비, 양산단가, 운항비 등을 추정하는 설계 작업을 뜻한다. 따라서 여기에 포함되어야 할 주요목표는
-기체규모 결정
-사용 엔진(engine)의 결정
-기체형상의 결정
-기체구조의 결정
-주요장비의 결정

참고자료

· 항공우주학개론 - 한국항공우주학회편