전진 비행 중인 중형 기동 헬리콥터 적용을 위한 로터 공탄성 해석자 개발

Abstract

회전익기는 로터 시스템의 특성으로 인해 진동 및 공탄성 불안정 현상이 발생하며, 이는 구조적 부품의 파손, 조종력 상실 등의 문제를 유발할 수 있다. 이러한 현상을 개선하기 위해서는 공탄성 하중을 보다 정확히 예측하는 연구가 필요하다. 국내외 회전익기 통합 해석 코드 개발 사례는 다수 존재하지만, 양력선 이론과 자유후류 모델을 적용하기 때문에 블레이드의 복잡한 형상을 고려하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 비선형 와류 격자법과 와류 입자법을 적용한 공력 모델과 기하학적 정밀 보 이론 기반의 구조 모델을 연성 결합하여 전진 비행 공탄성 해석자를 개발하였다. HART II 로터 블레이드를 적용하여 개발된 공탄성 해석자의 공력 및 구조 모델 검증을 수행하였다. 이후, 전진 비행 속도 40, 100, 140 kts 조건에서 중형 기동 헬리콥터의 로터 블레이드를 적용하여 공탄성 해석을 수행하였다. 모드 해석 결과와 끝단 구조 변형을 확인하였고, 구조 변형 유무에 따른 공력 하중 분석 및 후류 구조 예측을 수행하였다. 따라서 개발된 전진 비행 공탄성 해석자가 중형 기동 헬리콥터의 탄성 변형을 고려한 연계해석에 적용될 수 있음을 확인하였다.