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유ㆍ무인 회전익기 주요 설계변수의 추세선 식 유도 및 비교 분석 연구
황창전(Changjeon Hwang),김승범(Seungbum Kim) 한국항공우주학회 2006 韓國航空宇宙學會誌 Vol.34 No.2
동 연구에서는 유ㆍ무인 회전익기의 초기 사이징에 활용할 각종 설계변수에 대한 데이터베이스를 구축하여 추세선 식을 유도하고, 유ㆍ무인 회전익기 간 주요 설계변수의 특정을 비교 분석하여 회전익기 초기사이징의 용이성을 제고하고자 하였다. 연구접근방법으로 먼저 Jane 연감을 이용하여 유인기 78개 기종, 무인기 33개 기종에 대하여 데이터베이스를 구축하고, 구축된 데이터를 이용하여 회귀 분석을 통하여 총 6종의 추세선 식을 유도하였다. 계산된 상관계수와 결정계수에 따라 대부분의 추세선은 상대적으로 유의성이 있음을 알 수 있었다. 그리고, 유인 회전익기의 추세선 및 데이터베이스 그래프와 무인 회전익기 그래프 비교를 통하여 각 회전익기 간 주요 설계변수별 정성적 특정을 비교 분석하였다. 이를 통해 도출한 무인 회전익기의 몇가지 특정은 유인기에 비해 주로터 직경과 최대이륙중량은 작게, 꼬리로터 직경은 크게 설계하며, 자체무게비는 유인기와 유사한 수준이라는 것이다. Design parameters of manned and unmanned rotorcrafts have been investigated to construct a design database and to derive trend curves. Design parameters of 78 manned rotorcrafts and 33 unmanned rotorcrafts have been collected and analyzed using linear regression method. Six kinds of trend curves equations are derived. Most of trend curves derived are relatively meaningful according to the calculated correlation and determination coefficients. The comparisons between manned and unmanned rotorcraft characteristics are performed. It has been drawn according to the comparisons that unmanned rotorcraft has smaller main rotor diameter and maximum take-off weight, bigger tail rotor size and similar level of empty weight fraction than manned rotorcraft.
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수정된 추정식을 적용한 헬리콥터 초기 설계 모델 정립에 관한 연구
김승범(Seung Bum Kim),최종수(Jong Soo Choi) 한국항공우주학회 2015 韓國航空宇宙學會誌 Vol.43 No.3
본 연구에서는 기존의 헬리콥터 초기 설계 도구를 분석하여 단점을 확인하였으며, 추정식을 유도하고 최신화하여 설계 모델을 정립해 초기 설계도구의 우세성과 용이성을 제고하고자 하였다. 이를 위해 Tishchenko 방법론을 기반으로 최신 추정식을 유도하여 정립하였으며, 사이징에서는 순차분해법을 이용하여 충실도를 높이고 해석에 소요되는 시간을 줄이고자 하였다. 또한, 정립된 최신화된 경험식에 적용 가능한 경험적 파라미터를 헬기 데이터베이스를 이용한 회귀분석과 수치해석을 통해서 추출하여 설계 시 발생되는 오차를 줄이고 사용자가 어렵지 않게 적용할 수 있도록 하였다. 이를 통해 도출한 연구 결과는 기존의 설계 도구인 RISPECT 개념 설계 도구와 비교하여 설계 모델이 타당함을 확인하였으며, 기존의 운용되고 있는 다양한 중량군의 헬리콥터를 재설계한 중량 및 형상 계산 결과가 평균 5%이하의 오차를 보임으로 초기 설계 도구로 효율적으로 활용될 수 있음을 확인하였다. The helicopter initial design model was established by using the latest weight estimation equations based on the Tishchenkos methodology through the study existing initial design tools. The sequential decomposition method is used to reduce analysis time in the sizing. Empirical parameters of the weight estimation equation were also extracted from numerical and regression analysis for a helicopter database. Design input and output values were compared with the RISPECT design tool. Finally, comparison of the re-design resulting for several existing helicopters was presented and showed the good agreement within less than 5% in the weight estimation and main rotor sizing. Established initial design model was proved to be effectively used as initial design tool.
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