수직이착륙 무인기용 Ducted Fan 및 로터의 공력성능 비교 = Comparison of Ducted Fan and Rotor Aerodynamic Performances for VTOL UAV

국문 초록 (Abstract)

Ducted Fan 추진 장치는 저소음 특성과 정지비행 시 덕트의 추가 추력으로 인한 높은 효율로 인해 무인기 등의 추진 장치에 자주 거론된다. 이에 본 논문에서는 Ducted Fan의 수직이착륙 무인기로의 적용 가능성을 확인하기 위하여 정지비행 및 축방향 전진비행 조건에서 Ducted Fan과 로터의 성능을 전산유체역학을 통해 해석하고 성능을 비교하였다. 해석결과 Ducted Fan은 정지비행 시 동일한 동력 조건에서 로터보다 높은 추력을 보인 반면, 전진비행 조건의 경우 Duct로 인한 항력 때문에 매우 제한된 조건에서만 우수한 성능을 보였다. 결국 Ducted Fan은 정지비행이나 저속 무인기에 적합하며 고속 무인기의 추진시스템으로는 적합하지 않음을 확인할 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Due to the high hovering efficiency and low noise characteristics, the ducted fan is frequently mentioned for VTOL aircraft propulsion system. In the present paper, to verify the application of ducted fan to VTOL UAV propulsion system, aerodynamic performances of the ducted fan and open rotor are investigated using computational fluid dynamics approaches. The results showed that the ducted fan showed outstandingly higher hovering efficiency compared to the open rotor. In axial forward flight condition, however, the ducted fan showed lower efficiency except low speed and hovering region due to the drag increase of the duct. Finally, it was shown that the ducted fan propulsion system is suitable for hovering or low speed UAV and not for high speed UAV.

목차 (Table of Contents)

• 초록
• ABSTRACT
• 1. 서론
• 2. 해석 방법
• 3. 해석 결과
• 4. 결론
• 참고문헌