소형 전기무인기의 방향 안정성

이융교,진원진,안석민,이대성 한국항공우주학회 2010 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2010 No.11

비행선 조종면 힌지모멘트 저감설계

이융교,오수훈,이진우,염찬흥 한국항공우주학회 2002 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.- No.-

소형제트기 윙렛 특성 고찰

이융교,김철완,심재열 한국항공우주학회 2007 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.- No.-

소형제트기 개념설계를 위한 사전 연구

이융교,김철완,강상진,심재열,이대성 한국항공우주학회 2007 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.- No.-

고고도 장기체공 전기 동력 무인기 축소기 개발 및 비행시험

이융교,황승재,김상곤,박동훈,김철완,김승호,장병희 한국항공우주학회 2014 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.11

한국항공우주연구원에서는 친환경 에너지원의 활용을 통한 탄소 배출 저감 노력과 지상 정찰 및 관측 목적의 고고도 장기체공 무인기 개발이라는 세계적인 추세에 힘입어 2010년부터 고고도 장기 체공 전기동력 무인기 개발을 추진하고 있다. 고고도 장기체공 전기비행체 개념 시연을 위하여, 태양전지와 2차 전지를 사용하는 재생형 에너지원과 초경량 고강성 구조를 적용하여, 성층권에서 체공하며 지상관측 및 통신중계 임무를 수행하는 기술 시연기를 개발할 것이다. 이러한 기술 시연기에 소요되는 고위험 기술을 식별하기 위하여, HALE 무인기의 축소형인 EAV-2H를 개발하여 비행시험을 수행하였다. EAV-2H는 지상에서 25시간의 장기체공 성능과 고도 10km까지의 상승성능을 시연함으로써, 2015년에 예정된 Full Scale HALE UAV인 EAV-3의 성층권 상승 및 체공 성능 시연의 성공에 필요한 자료를 축적하였다. Korea Aerospace Research Institute is developing a concept demonstrator of HALE UAV from 2010. Zero emission was achieved using electrical power source composed of solar cells and secondary batteries. To identify risky technologies, the ultra light scaled HALE UAV, EAV-2H was fabricated, ground tested and flight tested. EAV-2H showed long endurance capability of 25 hours as well climb performance to 10km of altitude. Large amount of flight data and operational experiences are accumulated for the full scale HALE UAV, EAV-3, which is planned to demonstrate climb and station keeping capability at Stratosphere in 2015.

Aerodynamic Damping Analysis of a Vane-type Multi-Function Air Data Probe

이융교,박영민 한국항공우주학회 2013 International Journal of Aeronautical and Space Sc Vol.14 No.1

Configuration design, analysis, and wind tunnel test of a vane-type multi-function air data probe (MFP) was described. First,numerical analysis was conducted for the initial configuration of the MFP in order to investigate aerodynamic characteristics. Then, the design was modified to improve static and dynamic stability for better response characteristics. The modified configuration design was verified through wind tunnel tests. The test results are also used to verify the accuracy of the analytical method. The analytically estimated aerodynamic damping provided by the Navier-Stokes equation solver correlated well with the wind tunnel test results. According to the calculation, the damping coefficient estimated from ramp motion analysis yielded a better correlation with the wind tunnel test than pitch oscillation analysis.

전산해석 및 비행시험을 통한 소형 전기비행체 항력 고찰

이융교,전원진,안석민,이대성 한국항공우주학회 2011 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2011 No.4

비행시험을 통한 항력 예측은 비행자료 측정 장치의 정확도와 비행시험 수행 기술, 그리고 비행중 추력의 예측 등에 의하여 그 정확도가 결정된다. 본 논문에서는 2차전지 및 연료전지를 사용하는 장기체공소형 전기비행체인 EAV-1의 비행시험을 통하여 항력을 예측하고 전산해석 결과와 상호 연계를 위한 절차를 제시하였다. 비행중 추력을 직접 측정하는 것은 매우 어려운 일이므로, 풍동시험을 통하여 측정된 프로펠러 성능 자료를 이용하였다. 비행시험과 동일한 전진비에서의 전력 소모가 풍동시험과 비행시험에서 일치하므로 비행중 추력 예측이 신뢰할 만한 수준이라 판단된다. 비행시험을 통하여 추출된 항력계수는 3차원 Naver-Stokes 해석 결과와 함께 제시되었다. 비행시험에서는 4.5시간의 장기체공 성능시연을 위하여 자동 선회비행을 하였으므로 이를 고려하지 않은 전산해석 결과는 트림, 원심력, 프로펠러 후류 및 외부 부착물 등에 의한 영향으로 상당한 차이를 보이고 있으며, 이들 항목에 대하여 추가적인 보정을 수행할 예정이다. 비행시험과 전산해석 결과의 상호 연계를 통하여 정확한 항력과 전력소모를 예측하는 것은 향후 중형 전기비행체인 EAV-2의 설계시 전원 시스템의 용량과 장기체공 비행 패턴을 결정하는데 유용하게 적용될 수 있을 것이다. Accuracy of measurement systems, flight testing techniques and in-flight thrust estimation are important for in-flight drag estimation. This paper presents the procedure of in-flight drag estimation and correlation to numerical analysis of a small-sized electric unmanned aerial vehicle, EAV-1, which is powered by a battery and fuel cell system. A propeller chart from wind tunnel tests is applied for in-flight thrust estimation, because direct measurement of in-flight thrust is difficult. Power consumption in flight tests and in wind tunnel tests at the same advance ratio agrees well showing this approach is reasonable. Drag from Navier-Stokes analysis is presented with in-flight estimated drag. Turning flight was done to show long endurance flight of 4.5 hours, CFD results for clean and prop-off configuration in level flight show discrepancies. Additional correction should be done for trim, centrifugal force, propeller slipstream and protuberances. Accurate estimation of drag through correlation between flight tests and CFD analysis is essential for power plant sizing of EAV-2 and for flight trajectory determination for maximum endurance.

고고도 장기체공 전기 동력 무인기 개발

이융교,황승재,김상곤,김철완,안석민,이대성 한국항공우주학회 2013 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2013 No.4

지구 온난화는 요즈음 세계적으로 가장 중요한 이슈중의 하나로 부각되고 있다. 또한 고고도 장기체공 무인기 기술의 발전에 따라 지구 관측, 통신 중계 및 정찰 등의 임무 수행 가능성이 인정받기에 이르렀다. 이러한 세계적인 추세에 힘입어, 한국항공우주연구원에서는 전기비행체 개념 시연을 위하여, 연료전지, 태양전지 및 2차전지를 이용하는 중형 전기동력 무인기 EAV-2를 개발하였다. EAV-2는 제작, 지상시험 및 비행시험을 통하여, 단결정 태양전지 일체 성형된 복합재 날개와 하이브리드 전원 시스템 및 22시간의 장기체공 비행 성능을 시연하였다. 다음 단계에는 재생형 동력원과 초경량 구조를 적용하여 성층권에서 체공하며 지상관측 및 통신중계 임무를 수행하는 기술 시연기를 개발할 것이다. 이러한 기술 시연기에 소요되는 고위험 기술을 식별하기 위하여, HALE 무인기의 축소형인 EAV-2H를 개발하여 비행시험을 수행중에 있다. The global warming is one of key issues in these days. Also, HALE, High Altitude Long Endurance, UAVs have shown their capabilities in the area of earth observation, communication relay and reconnaissance. Korea Aerospace Research Institute is developing a concept demonstrator, called a medium-size Electric-powered Aerial Vehicle, EAV-2 which is powered by fuel cell, solar cell and secondary batteries. EAV-2 was fabricated, ground tested and flight tested to show long endurance capability of 22 hours as well as solar cell attached composite wing and hybrid power system technologies. The next stage of the research would be high altitude demonstrator for earth observation and communication relay using regenerative power system with ultra light structures. The scaled HALE UAV, EAV-2H, is being tested to identify high risk technologies for the goal of the Korean HALE UAV.

성층권 비행선 개념설계

이융교,김동민,이해창,염찬홍 한국항공우주학회 2003 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.- No.-

고고도 장기체공 Full-Scale 태양광 무인기 개발

이융교,황승재,김상곤,김승호 한국항공우주학회 2015 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2015 No.11

지상 정찰, 관측 및 통신중계 목적의 고고도 장기체공 무인기와 화석연료 고갈에 따른 대체에너지에 대한 관심이 고조되는 가운데, 한국항공우주연구원에서는 2010년부터 친환경 에너지원인 태양광을 활용한 고고도 장기 체공 태양광 무인기 개발을 추진하고 있다. 2010년 EAV-1은 연료전지를 이용하여 4시간 30분동안 연속비행을 하였으며, 2013년 EAV-2H는 비정질 태양전지와 리튬이온 배터리를 이용하여 25시간 연속비행에 성공하였다. 또한, 2014년 EAV-2H의 고고도 파생형인 EAV-2H+는 고도 10km 상승에 성공하였다. 다년간의 전기동력 축소기 연구를 바탕으로 올해에는 성층권 상승을 위한 Full-Scale 기체인 EAV-3를 설계, 제작 및 비행시험을 수행하여 성능을 시연하였다. 밀도와 압력, 온도가 매우 낮은 혹독한 대기조건에서의 비행을 위하여 저 레이놀즈 수 유동에 적합한 프로펠러를 설계하였고, 초경량 고강성 복합재 구조물과 영하 70도에서 운용되는 추진시스템 및 유연구조 2중화 제어시스템 기술을 적용하였다. EAV-3는 2015년 8월5일에 고도 14km까지 상승하며 대기 및 비행 성능자료를 획득하였다. 향후 지속적인 성층권 운용을 통하여 지상감시, 통신중계 및 기상관측 등 다양한 임무 성능을 시연할 계획이다. Korea Aerospace Research Institute is developing a concept demonstrator of solar powered HALE UAV from 2010 in pursuit of HALE technology for reconnaissance, communication and meteorological observation. Also, renewable energy is one of hot topics to deal with drained fossil fuel. In 2010, EAV-1 finished 4-hour flight with a fuel cell system. EAV-2H set 25 hour flight record with amorphous solar cells and Li-ion batteries in 2013. Last year, EAV-2H+ has climbed up to 10km. Based on many year’s experience, EAV-3, the full-scale solar powered HALE UAV was designed, fabricated and flight tested. Severe environment with low density, pressure and temperature required new propellers for low Reynolds flow, ultra-light high rigidity structures, power systems operating at –70 deg. and flight control systems with double redundancy. EAV-3 successfully climbed up to 14km to get atmospheric information and flight test data on 5<SUP>th</SUP> AUG. 2015. Stratospheric operation of EAV-3 will be continued to demonstrate mission performance such as surveillance, communication and meteorological observation.