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시간영역 패널법을 이용한 융합익기 형상 초소형 무인기의 공력해석
Aerodynamic Analysis of the Blended Wing Body Type MAV using the Time-Domain Panel Method

박진한    (한양대학교 기계공학과 대학원   ); 조이상    (한양대학교 기계공학부   ); 조진수    (한양대학교 기계공학부  );
  • 초록

    포텐셜 기저 패널법과 시간전진법을 통합한 시간영역 패널법을 이용하여 융합익기 형상 초소형 무인기 FM07에 대한 정상/비정상 공력해석을 수행하였다. 융합익기 형상 무인기인 FM07의 공력해석에는 초기 설계형상(Case I)과 가로세로비를 증가시키고 무게중심을 후방으로 이동시킨 개선형상(Case II)이 사용되었다. 정상 공력해석을 통해 FM07 무인기의 개선형상이 초기형상에 비하여 보다 큰 양항비와 높은 피칭 안정성을 나타냄을 확인하였다. FM07의 비정상 급가속(발사체 이륙단계)을 나타낸 공력해석에서는 초기 급격한 증가를 보이는 공력계수들이 수초 후에 안정화되어 정상상태에 근사한 값을 나타내었다. FM07의 순항시 발생할 수 있는 피치진동운동에 대한 해석을 수행하여 진동에 따른 공력계수의 이력 현상을 확인하였으며, 개선형상이 보다 큰 민감도를 갖는 것을 확인하였다.


    A time-domain panel method based on the potential flow theory and the time-stepping method is developed to predict the steady/unsteady aerodynamic characteristics of FM07, which is the BWB (Blended-wing body) type MAV. In the aerodynamic analyses, we used two types of the initial model(Case I) and the improved model(Case II), which is moved the gravity center toward the rear and has larger aspect ratio. In the steady aerodynamic analyses, it is revealed that improved model has higher lift to drag ratio(L/D) and more stable pitch characteristic than those of the initial model. In the unsteady aerodynamic analyses for sudden acceleration motion similar to the launch phase of MAV, it seemed that there is a rapid increase of the lift coefficient after the launch and unsteady results are good agreed compare with steady results in just a few times. In the analysis for pitch oscillation motion, which is occurred at the cruise condition of the FM07, it shows that unsteady aerodynamic coefficients looped around steady results and the improved model has more sensitive aerodynamic characteristics.


  • 주제어

    융합익기 .   시간영역 패널법 .   급가속 .   피치진동 .   초소형 비행체.  

  • 참고문헌 (13)

    1. Wilson, J, R, "The Blended Wing Takes Fligh", Aerospace America, AIAA, August. 2008, pp. 26-31. 
    2. Andre, S., Hans, B., “The AC20.30 Blended Wing Body Configuration : Development & Current Status 2006”, 25th International Congress of the Aeronautical Science, ICAS, 2006. 
    3. http://en.wikipedia.org/wiki/Flying_wing 
    4. Katz, J., and Byrne, S., “Stall Resistance Features of Lifting Body Airplane Configurations”, 36th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, AIAA-1998-760-221. 
    5. Liaquat, U., and John, P., “Application of an Integrated Approach to the UAV Conceptual Design”, 46th AIAA Aerospace Sciences Meeting, AIAA-2008-144. 
    6. Sara. B., “Blended Wing UAV”, CompositesWorld, May. 2007. 
    7. “2009/2010 UAS Yearbook - UAS: The Global Perspective”, 7th Edition, June 2009, pp. 105-107. 
    8. 이세욱, 양진열, 조진수, “패널법을 이용한 임의의 3차원 BWB 형상 항공기에 대한 공력해석”, 한국항공우주학회지, 제37권, 제11호, 2009, pp. 1066-1072.     
    9. Moran, J., Theoretical and Computational Aerodynamics, John Wiley & Sons, New York, 1984. 
    10. Hess, J. L., “Calculation of Potential Flow about Arbitrary Three-Dimensional Lifting Bodies”, Final Technical Report, McDonnell Douglas Report, Oct. 1972. 
    11. Katz, J., and Plotkin, A., Low-Speed Aerodynamics, McGraw-Hill, New York, 1991. 
    12. Katz, J., "Calculation of the Aerodynamic Forces on Automotive Lifting Surfaces", ASME Journal of Fluids Eng., Vol. 107, 1985, pp. 438-443. 
    13. Katz, J., and Maskew, B., "Unsteady Low-Speed Aerodynamic Model for Complete Aircraft Configurations", AIAA Paper 86-2180, Journal of Aircraft, Vol.25, No.4, 1988, pp. 302-310. 

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