전진비행하는 박각시 나방의 준정상 공력모델의 평가 = Evaluation of a quasi-steady aerodynamic model for a hawkmoth in forward flight

국문 초록 (Abstract)

전진비행에 대한 준정상 공력모델의 적합성 검증을 위해 박각시 로봇 모델의 공력측정이 수행되었다. 동역학적 상사를 위해 로봇모델은 가로방향 토우잉 탱크와 연결되었으며, 전진속도에 대한 전진비와 레이놀즈수를 고려하여 적합한 운동학적 변수를 입력하였다. 이때, 스트로크 평면에서 벗어난 정도를 의미하는 deviation angle 은 고려하지 않았다. 제자리비행에서는 각 스트로크 구간에서 나타나는 공력량이 유사함을 확인할 수 있었다. 전진속도가 증가함에 따라 강화된 유도흐름에 의해 다운스트로크에서의 공력이득이 증가함이 확인되었다. 반면 업스트로크에서는 상대적인 스트로크 속도감소가 공력감소를 유발하고, 양력은 거의 생성되지 않았다. 한편 전진속도 증가에 따라 기울어지는 스트로크 평면은 유효 받음각을 유지하기 위함으로 추정되었으며, 따라서 받음각 변화에 의한 공력 변화는 기대하기 어려웠다. 이것은 준정상 모델의 적합성을 일부 암시한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Aerodynamic forces on a hawkmoth-based robotic model were measured to evaluate appropriateness of a quasi-steady aerodynamic model in forward flight. For the dynamic similarity, the robotic model was connected on the towing tank and the suitable kinematic variables taken advanced ratios and Reynolds numbers into account were inputted to the model with respect to forward flight speeds, where the deviation angle was not considered for its simplicity. In hovering, the force in each phase were very identical each other. As the forward speed increased, the wing in the downstroke became more profitable due to a strengthened induced flow. In the upstroke, however, the decreased relative stroke velocity led to the poor forces as well as bare lift. A gradually inclined stroke plane with respect to the forward velocity seemed to be to maintain the effective angle of attack, thus the aerodynamic forces affected by the stroke plane angle was not expected. This might implies the appropriateness of quasi-steady aerodynamic model.

목차 (Table of Contents)

• 초록
• ABSTRACT
• 1. 서론
• 2. 실험장치 및 방법
• 3. 결과 및 토론
• 4. 결론
• 참고문헌