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임다훈,강인면,윤호상 한국품질경영학회 2019 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2019 No.-
사단정찰용UAV 체계는 육군과 해병대의 감시정찰능력을 강화시켜 독자적 정찰-타격 작전능력을 확보하는 목적으로 기술개발이 이루어졌으며, 현재 초도양산사업을 통해 전력화가 이루어지고 있다. 발사장비는 추진와이어와 연결된 트롤리를 당겨 고정한 뒤 트롤리에 무인기를 탑재하고, 유압시스템의 힘으로 추진와이어를 당기며 트롤리의 고정을 풀어 발사하는 방식이다. 이때 추진와이어가 감기는 고정/이동 풀리조립체는 4단으로 이루어져, 무인기는 유압시스템이 당기는 속도의 8배로 가속/발사된다. 1세트에 1대만 납품되는 발사장비의 고장 시 소요군의 감시정찰능력에 공백이 생기므로 발사장비는 높은 신뢰성 및 내구성을 필요로 한다. 하지만, 소요군의 운용 중 추진와이어가 절단되는 결함이 반복적으로 발생하였으며, 정부검사 중 후방레일에서 발사대를 지탱하는 받침대와 연결된 구조물이 변형된 결함이 발견되었다. 발사도중 추진와이어가 절단되거나 후방레일의 받침대 연결부가 파손될 경우 무인기의 추락 및 파손이 예상되어 결함의 원인 파악 및 해결방안이 필요하였다. 고속카메라 촬영을 통해 추진와이어의 거동을 파악하여 전방풀리 전후 추진와이어의 속도에 차이가 있음을 확인하였고, 분해검사를 통해 고정/이동 풀리조립체의 풀리 간 간섭이 속도차이가 발생하는 원인임을 확인하였다. 이후, 풀리의 공차 강화 및 풀리 사이의 와셔의 두께를 증가시켜 풀리 간 간섭을 방지하였고 풀리 간 간섭으로 추진와이어가 절단되는 현상이 재발하지 않았다. FEM 해석을 통해 후방레일에 브라켓이 장착되는 부위에 안전계수가 0.48임을 확인하였으며 충격하중 발생 시 후방레일이 변형될 수 있음을 확인하였다. 해당부위에 Doubler를 추가 적용하여 응력집중을 완화하는 방식으로 구조를 강화하였으며 2.1의 안전계수를 확보하여 변형 및 피로누적 가능성을 제거하였다.
무인기용 발사장비의 추진와이어 파단 및 구조변형 방지를 위한 형상변경 사례
임다훈,박경환,Lim, Dahoon,Park, Gyeong Hwan 한국품질경영학회 2022 품질경영학회지 Vol.50 No.3
Purpose: The purpose of this study is to identify and resolve the causes of defects in the unmanned aerial vehicle launch system(propulsion wire fracture, rear rail deformation) and to prevent recurrence. Methods: The causes of the two defects were derived through fault tree analysis for each of the two defects and fault reproduction tests. In the case of propulsion wire, the installation of a high speed camera to check the behavior of wire was the driving force behind the defect resolution. Results: The results of this study are as follows; It was determined that the thickness of the washer was less than the maximum tolerance of the pulley was the cause of the propulsion wire fracture defect. Failure to comply with the launch procedure and insufficient safety margin were judged as the cause of the rear rail deformation defect. Accordingly, the configuration was changed to remove each defect. Conclusion: The case of this study was conducted to eliminate defects in the launch system for UAV. The causes of defects were estimated through fault tree analysis. After the configuration change, Structural analysis and launch tests were performed to demonstrate the safety and effectiveness of the modified configuration. As a result, the effect of the modified configuration was verified.
UAV 엔진 소음에 의한 비행체점검장비(AVTE) 정지 현상 개선방안 연구
강주환,임다훈 한국산학기술학회 2020 한국산학기술학회논문지 Vol.21 No.1
In this era, intelligence is considered a major factor in the defense sector. As a result, securing technology for weapons systems for monitoring and reconnaissance of companies has become inevitable. As a result, UAVs (Unmanned Aerial Vehicles) have been developed and are actively operating around the world if the flight operation of manned aircraft is restricted, such as in environments that are too dangerous, messy or boring for the military to perform directly. The system of unmanned aerial vehicles, which has been researched and developed in Korea, includes Air Vehicle Test Equipment(AVTE). AVTE is equipment that is connected to an UAV to check its status and allows the operator to check its flightability by issuing an operational command to the UAV and verifying that it follows the command values. This study conducts fault finding on the phenomenon where the AVTE has stopped operating due to engine noise during these operations and analyzes the cause in terms of software, hardware and external environment. Present improvement measures according to the cause are analyzed and the results of verifying that the proposed measures can prevent failure are addressed. 현 시대에 있어 정보력은 국방 분야에 있어 굉장히 주요한 요인으로 손꼽히고 있다. 따라서 감시 및 정찰을 위한 무기체계 기술 확보가 불가피해졌다. 이에 따라 군이 직접 수행하기에는 너무 위험하거나(Dangerous), 지저분하거나(Dirty), 지루한(Dull) 환경과 같이 유인항공기의 비행운용이 제한되는 경우에 무인항공기(UAV)가 개발되어 전 세계적으로 활발히 운용 중에 있다. 국내에서 연구 개발된 한 무인항공기 체계에는 구성품 중 비행체 점검 장비가 포함되어 있다. 비행체 점검 장비는 무인항공기와 연결되어 그것의 상태를 확인하는 장비로, 무인항공기에 동작 명령을 인가하고 명령 값을 추종하는 지 확인함으로써 운용자로 하여금 비행 가능 여부를 점검할 수 있도록 하는 장비이다. 본 연구는 이러한 운용 중 엔진 소음에 의하여 비행체 점검 장비가 정지한 현상에 대한 고장탐구를 실시하고 소프트웨어, 하드웨어 그리고 외부 환경의 측면에서 원인을 분석한다. 분석된 원인에 따라 개선방안을 제시하고 제안된 방안이 고장을 방지할 수 있음을 검증한 결과를 다룬다.