인간동력 항공기용 프로펠러 성능해석

국문 초록 (Abstract)

프로펠러는 인간동력 항공기 추진시스템의 중요한 구성품이다. 높은 프로펠러 효율을 얻기 위하여 프로펠러는 큰 지름을 가지고 느리게 구동된다. 프로펠러는 인간동력 항공기용 프로펠러 설계 프로그램을 사용하여 설계되었다. 프로펠러의 피치는 지상에서 조정이 가능하다. 본 논문에서는 여러 가지 변수에 대하여 설계에 사용된 동일한 프로그램을 통하여 프로펠러의 성능 해석을 수행하였다. 또한, 파일롯의 체력이나 비행속도의 변화에 따른 탈설계점 해석도 수행하였다. 설계된 프로펠러는 카본 복합재의 초경량 구조로 제작되어 총950g의 무게로 제작되었다. 제작된 프로펠러는 아이언 버드에서의 지상 성능 시험을 통하여 속도 및 동력을 측정하고 튜닝을 수행하여 실기에 장착되어 최종적으로 291 m 비행에 성공하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Propeller is an important component of Human Powered Aircraft (HPA) propulsion system. HPA uses large diameter low rotational speed propeller to get high propeller efficiency. The propeller was designed by HPA propeller designing program. The propeller pitch is adjustable by rotating the blade axis angle at ground. Performance of the propeller for various parameters are analysed by the same program used for design. Off-design condition performance was also checked including pilot power change and flight speed change. The propeller was manufactured in ultra-light structure using carbon composite material down to 950g. The propeller was ground tested on ironbird and installed on KARI HPA. Finally the HPA flew 291m with this propeller.

목차 (Table of Contents)

• ABSTRACT
• 초록
• 1. 서론
• 2. 인간동력 출력 설정
• 3. 프로펠러 기본설계
• 4. 프로펠러 변수 해석
• 5. 아이언 버드 성능시험
• 6. 결론
• 참고문헌

참고문헌 (Reference)

1 이일우, "인력 비행기(Human Powered Aircraft)이야기" 3 (3): 23-31, 2009

2 "http://www.propdesigner.co.uk/"

3 Hunter Allen, "Training and racing with a powermeter" Velopress 2005

4 E. P. Hartman, "The aerodynamic characteristics of four full-scale propellers having different plan forms" NACA 1938

5 W. F. Durand, "Tests on thirteen navy type model propellers" NACA 1927

6 Wilson, D. G., "Bicycling Science" MIT Press 2004