소형 태양광 무인기 복합재 날개의 리브 간격 최적화 연구

@article{ART002439499},
author={ 양용만 and 김현수 and 류종현 },
title={소형 태양광 무인기 복합재 날개의 리브 간격 최적화 연구},
journal={한국지식정보기술학회 논문지},
issn={1975-7700},
year={2019},
volume={14},
number={1},
pages={1-9},
doi={10.34163/jkits.2019.14.1.001},
url={http://dx.doi.org/10.34163/jkits.2019.14.1.001}

TY - JOUR
AU - 양용만
AU - 김현수
AU - 류종현
TI - 소형 태양광 무인기 복합재 날개의 리브 간격 최적화 연구
T2 - 한국지식정보기술학회 논문지
PY - 2019
VL - 14
IS - 1
PB - 한국지식정보기술학회
SP - 1-9
SN - 1975-7700
AB - 공력, 구조, 추진, 제어시스템 및 태양광 발전시스템 등 다양한 제작 설계 요소들이 반영된 태양광 무인기는 제한된 배터리의 동력을 높이기 위하여 저전력, 고효율에너지 축적 전력시스템, 무인기 기체 및 탑재물의 경량화를 통해 장기 체공 운용 시간과 비행 효율화를 위한 노력을 하고 있다. 일반적으로 태양광 무인항공기의 경우 장기체공과 긴 항속거리 등을 위하여 최대한 경량화한 세장비(aspect ratio)가 큰 날개를 장착한다. 본 연구에서는 태양광 무인항공기 시험비행 중 날개와 날개 연결 부분에서 비틀림 현상으로 발생한 날개 앞전 스킨의 좌굴과 구조적 문제에서, 날개의 리브 간격은 장기 체공 및 항공기 안전성, 날개 고유 양력에도 영향을 줄이고 효율을 최적화화하기 위해 매우 중요한 요인으로 확인되었다. 이에 샘플 제작 및 구조 시험 전 유한요소해석을 통하여 항공기 날개 리브 간격이 날개 앞전 스킨의 좌굴에 미치는 영향을 분석하고, ANSYS 프로그램을 이용한 방법으로 구조해석을 수행하여 태양광 무인항공기의 최적 리브 간격을 도출하였다.
KW - Solar powered UAVs, Composite wings, Composite wing rib, Wing design, Aerodynamics design, Finite element analysis
DO - 10.34163/jkits.2019.14.1.001
UR - http://dx.doi.org/10.34163/jkits.2019.14.1.001
ER -

양용만 , 김현수 and 류종현 (2019). 소형 태양광 무인기 복합재 날개의 리브 간격 최적화 연구. 한국지식정보기술학회 논문지, 14( 1), 1- 9.

양용만 , 김현수 and 류종현 . 2019, “소형 태양광 무인기 복합재 날개의 리브 간격 최적화 연구”, 한국지식정보기술학회 논문지, vol. 14, no. 1, pp. 1-9. Available from: doi:10.34163/jkits.2019.14.1.001

양용만 김현수 et al. 류종현 “소형 태양광 무인기 복합재 날개의 리브 간격 최적화 연구” 한국지식정보기술학회 논문지 14.1 pp. 1-9 (2019): 1.

양용만 , 김현수 , 류종현 . 소형 태양광 무인기 복합재 날개의 리브 간격 최적화 연구 한국지식정보기술학회 논문지 [Internet]. 2019; 14( 1), : 1-9. Available from: doi:10.34163/jkits.2019.14.1.001

양용만 , 김현수 and 류종현 . “소형 태양광 무인기 복합재 날개의 리브 간격 최적화 연구” 한국지식정보기술학회 논문지 14, no.1 (2019): 1-9. doi: 10.34163/jkits.2019.14.1.001

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소형 태양광 무인기 복합재 날개의 리브 간격 최적화 연구

한국지식정보기술학회 논문지

약어 : 한국지식정보기술학회 논문지

2019, vol.14, no.1, pp.1 - 9

DOI : 10.34163/jkits.2019.14.1.001

발행기관 : 한국지식정보기술학회

연구분야 : 학제간연구

양용만¹ , 김현수² , 류종현³

¹한국항공대학교

²초당대학교

³초당대학교

인용한 논문 수 : 2 서지 간략 보기

초록

공력, 구조, 추진, 제어시스템 및 태양광 발전시스템 등 다양한 제작 설계 요소들이 반영된 태양광 무인기는 제한된 배터리의 동력을 높이기 위하여 저전력, 고효율에너지 축적 전력시스템, 무인기 기체 및 탑재물의 경량화를 통해 장기 체공 운용 시간과 비행 효율화를 위한 노력을 하고 있다. 일반적으로 태양광 무인항공기의 경우 장기체공과 긴 항속거리 등을 위하여 최대한 경량화한 세장비(aspect ratio)가 큰 날개를 장착한다. 본 연구에서는 태양광 무인항공기 시험비행 중 날개와 날개 연결 부분에서 비틀림 현상으로 발생한 날개 앞전 스킨의 좌굴과 구조적 문제에서, 날개의 리브 간격은 장기 체공 및 항공기 안전성, 날개 고유 양력에도 영향을 줄이고 효율을 최적화화하기 위해 매우 중요한 요인으로 확인되었다. 이에 샘플 제작 및 구조 시험 전 유한요소해석을 통하여 항공기 날개 리브 간격이 날개 앞전 스킨의 좌굴에 미치는 영향을 분석하고, ANSYS 프로그램을 이용한 방법으로 구조해석을 수행하여 태양광 무인항공기의 최적 리브 간격을 도출하였다.

키워드

Solar powered UAVs, Composite wings, Composite wing rib, Wing design, Aerodynamics design, Finite element analysis

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