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탄성변형과 비정상유동을 고려한 헬리콥터 동적모사에 관한 연구

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Author(s)
이환
Issued Date
2006
Abstract
This dissertation describes the study of a coupled rotor-fuselage flight dynamic simulation that includes the effects of flexible blade and unsteady aerodynamics on flight dynamics characteristics of an articulated rotor helicopter. A new trim procedure is presented for the purpose of reducing potentially prohibitive computational requirements. Computational results are presented for trim solution, frequency response and time response to pilot inputs. It is verified by comparing the correlations with actual flight test data and commercial code(FLIGHTLAB) results. The results indicate that when an unsteady aerodynamic model is used, we can get improvements of solution in the trim pitch settings of main and tail rotor, in the frequency response, and the free flight response to pilot inputs. These changes slightly improve the correlation with flight test data, and can usually be explained by specific changes in lift distribution over the rotor disk. Noticeable changes can be seen in the poles associated with rotor modes. The effect is typically that of decreasing the damping, although no mode becomes unstable or dangerously lightly damped.
Alternative Title
A Study on Helicopter Flight Dynamic Simulation with Flexible Blade and Unsteady Airflow
Alternative Author(s)
Lee, Hwan
Affiliation
조선대학교 대학원
Department
일반대학원 항공우주공학
Advisor
李相基
Awarded Date
2006-02
Table Of Contents
목차 = ⅰ
List of Figures = ⅳ
List of Tables = ⅶ
Nomenclature = ⅷ
Abstract = xiii
제 1 장 서론 = 1
1.1 연구 배경 = 1
1.2 연구 동향 = 3
1.3 연구 내용 및 방법 = 8
제 2 장 수학적 모델 = 11
2.1 개요 = 11
2.2 좌표계 = 12
2.2.1 기체 좌표계 = 12
2.2.1.1 관성 좌표계 = 13
2.2.1.2 기체축 좌표계 = 13
2.2.1.3 바람축 좌표계 = 14
2.2.2 주 회전익 좌표계 = 16
2.2.2.1 비 회전 구동축 좌표계 = 16
2.2.2.2 깃 끝 경로면 좌표계 = 17
2.2.2.3 회전 구동축 좌표계 = 19
2.2.2.4 변형없는 원추 깃 좌표계 = 20
2.2.2.5 변형 깃 좌표계 = 21
2.2.2.6 깃 단면 좌표계 = 23
2.3 수학적 모델에 사용된 가정 = 24
2.4 주 회전익 운동방정식 = 25
2.4.1 주 회전익 공력하중 = 25
2.4.2 주 회전익 관성하중 = 34
2.4.3 주 회전익 구조하중 = 36
2.4.4 래그감쇠기에 의한 하중 = 39
2.4.5 인장유도하중 = 40
2.4.6 유한요소해석 = 41
2.4.7 깃 모드형상 = 48
2.4.8 모드 좌표변환 = 50
2.5 헬리콥터 운동방정식 = 52
2.5.1 주 회전익 하중 = 53
2.5.2 동체 공력하중 = 57
2.5.3 미부 공력하중 = 61
2.5.4 꼬리 회전익 하중 = 66
2.6 꼬리 회전익 유입유동역학 = 68
2.7 동적 유입유동 모델 = 71
2.8 비정상상태 공력하중 = 75
2.9 운동방정식의 조합 = 78
제 3 장 트림계산 = 80
3.1 트림과정 = 80
3.1.1 비행조건 = 80
3.1.2 트림문제의 미지수 = 80
3.2 트림문제 정식화 = 82
3.2.1 동체 트림방정식 = 83
3.2.1.1 힘과 모멘트 평형 = 83
3.2.1.2 균형선회 트림식 = 84
3.2.1.3 받음각과 오일러각 사이의 관계식 = 85
3.2.1.4 꼬리 회전익 유입유동식 = 85
3.2.2 깃 트림방정식 = 85
3.2.3 동적유입유동 트림방정식 = 88
제 4 장 비선형 운동방정식 선형화 및 시간적분 = 89
4.1 비선형 운동방정식 선형화 = 89
4.2 시간적분 = 91
제 5 장 결과 및 분석 = 92
5.1 주 회전익 깃 모드형상 = 94
5.2 트림결과 및 자유비행 응답에 대한 비정상공기역학 효과 = 101
5.3 주파수 응답 = 106
5.4 공력계수와 받음각에 대한 비정상공기역학 효과 = 110
제 6 장 결론 = 127
6.1 연구 요약 및 결론 = 127
6.2 향후 연구과제 = 129
참고문헌 = 130
Degree
Doctor
Publisher
조선대학교 대학원
Citation
이환. (2006). 탄성변형과 비정상유동을 고려한 헬리콥터 동적모사에 관한 연구.
Type
Dissertation
URI
https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/6277
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000233257
Appears in Collections:
General Graduate School > 4. Theses(Ph.D)
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  • Embargo2008-06-27
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