KR101392255B1 - Computer readable recording medium for recording analysis program for 6 degrees of freedom of aircraft - Google Patents

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Abstract

본 발명은 KC-100 항공기의 기본 조종 안정성 해석 및 실속(stall), 스핀(spin)에 대한 해석을 6자유도 시뮬레이션을 통해 수행할 수 있도록 지원하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 일 형태로서 본 발명은, 항공기의 6자유도 해석 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체로서, 상기 프로그램은, (a) 컴퓨터로 항공기의 고도, 속도, 파워 및 트림(trim) 옵션을 포함하는 비행 조건(flight condition)을 입력할 수 있도록 지원하는 단계; (b) 기존의 상태 변수 및 기존의 공력 미계수 데이터, 중량 데이터 및 엔진 추력 데이터를 초기화하는 단계; (c) 상기 (a) 단계에서 입력된 상기 비행 조건에 대한 상기 항공기의 트림 상태를 계산하는 단계; (d) 상기 (c) 단계에서 계산된 트림 상태에 따라 상기 상태 변수를 업데이트하는 단계; (e) 상기 (a) 단계에서 입력된 상기 비행 조건에 대한 대기 조건을 계산하여 업데이트하는 단계; (f) 상기 컴퓨터로 상기 항공기의 각 조종면에 관한 값 및 파워 레버(power lever)에 관한 값을 포함하는 조종 입력값(control input)을 입력할 수 있도록 지원하는 단계; (g) 시뮬레이션 데이터베이스로부터 필요한 변수값들을 호출하여서, 상기 (a) 단계에서 입력된 상기 비행 조건 및 상기 (f) 단계에서 입력된 상기 조종 입력값에 따른 공력 미계수 데이터, 중량 데이터 및 엔진 추력 데이터를 계산하는 단계; 및 (h) 상기 (g) 단계에서 계산된 상기 공력 미계수 데이터, 중량 데이터 및 엔진 추력 데이터에 따라 상기 상태 변수를 업데이트하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 항공기의 6자유도 해석 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체를 제공한다.
The present invention relates to a computer-readable recording medium on which a program for supporting basic steering stability analysis, stall, and spin analysis of a KC-100 aircraft can be performed through 6 degrees of freedom simulation.
As a form for realizing this, the present invention is a computer-readable recording medium on which is recorded a six degree-of-freedom analysis program for an aircraft, comprising: (a) a computer for controlling an aircraft's altitude, speed, power and trim options Supporting a flight condition to be included; (b) initializing existing state variables and existing aeronautical US data, weight data and engine thrust data; (c) calculating a trim condition of the aircraft with respect to the flight condition input in the step (a); (d) updating the state variable according to the trim state calculated in the step (c); (e) calculating and updating an atmospheric condition for the flight condition input in the step (a); (f) enabling the computer to input a control input including a value relating to each control surface of the aircraft and a value relating to a power lever; (g) invoking necessary variable values from the simulation database to calculate the aeronautical uncorrection data, weight data, and engine thrust data according to the flight condition input in the step (a) and the steering input value input in the step (f) ; And (h) updating the state variable according to the aeronautical uncertainty data, weight data, and engine thrust data calculated in the step (g). A computer readable recording medium is provided.

Description

항공기의 6자유도 해석 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체{COMPUTER READABLE RECORDING MEDIUM FOR RECORDING ANALYSIS PROGRAM FOR 6 DEGREES OF FREEDOM OF AIRCRAFT}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a computer readable recording medium,

본 발명은 항공기의 6자유도 해석 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 관한 것으로서, 특히 KC-100 항공기의 기본 조종 안정성 해석 및 실속(stall), 스핀(spin)에 대한 해석을 6자유도 시뮬레이션을 통해 수행할 수 있도록 지원하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 관한 것이다.The present invention relates to a computer-readable recording medium on which an aircraft's six degrees-of-freedom analysis program is recorded. More particularly, the present invention relates to an analysis of basic handling stability, stall, and spin of a KC- The present invention relates to a computer readable recording medium on which a program for supporting the execution of a program is provided.

일반적으로 항공기가 비행 중 실속 받음각을 넘어서게 되면 항공기 주변의 공기 흐름뿐만 아니라 이로인해 유발되는 항공기의 운동도 매우 복잡한 상태에 이르게 된다.In general, when the aircraft exceeds the stall angle during flight, not only the air flow around the aircraft but also the movement of the aircraft caused thereby becomes very complicated.

이 실속 이후 실속 받음각 보다 높은 받음각에서 발생하는 지속적인 자동회전(autorotaion) 현상을 스핀이라고 한다.The continuous autorotation phenomenon occurring at a higher angle of attack than the stall angle after the stall is called spin.

스핀 운동의 진입은 비행 궤적이 포물선인 초기 스핀 단계를 거쳐 비행 궤적이 지면에 대해 거의 수직인 발전된 스핀(developed spin) 단계로 진행하게 되며, 스핀 해석은 이렇게 완전히 발달된 정상 스핀(full developed spin) 단계에 대하여 수행하는 것이 일반적이다. 대부분의 항공기는 1 회전에서 완전히 발달된 스핀에 진입하지 못한다.The penetration of the spin motion proceeds through an initial spin stage where the trajectory is a parabola and then proceeds to a developed spin stage in which the trajectory is almost perpendicular to the ground. The spin analysis is based on this fully developed spin, It is common practice to carry out steps. Most aircraft do not enter fully developed spins in one revolution.

스핀에서의 회복 가능성은 비행 안전을 위해서도 상당히 중요한 요소인데, 실속과 스핀은 소형항공기(General aviation 급) 항공 사고의 주요 사고 원인이며, 실속 이탈(stall departure)은 단일 원인 중 가장 큰 사고 원인 중 하나이다.The possibility of recovery from spin is also a crucial factor for flight safety, stall and spin are the major causes of accidents in small aircraft (aviation) and stall departures are one of the most common causes of accidents .

한편, 항공 기술기준(KAS, Korean Airworthiness Standards) Part 23에 따르면, 보통(N, Normal)급 항공기의 경우 1회전 스핀 혹은 3 초 동안의 스핀 중 더 오래 지속되는 스핀에 대하여 회복 가능해야 함을 요구하고 있다. 이 때, 1 회전 스핀에서의 회복 가능성은 실속 회복이 지연되었을 때 항공기에 적절한 조종력을 제공하여 회복하기 위한 안전마진(margin of safety)을 의미한다.On the other hand, according to Part 23 of the Korean Airworthiness Standards (KAS), it is required that a normal (N, Normal) class aircraft should be able to recover for a spin that lasts longer than the one spin or three seconds . In this case, the possibility of recovering from a single spin spin means a margin of safety for restoring the aircraft by providing the appropriate steering force when the recovery of the stall is delayed.

KC-100은 310 마력급 4 인승 단발 피스톤 엔진 일반(Normal)급 항공기로 KAS Part 23에 따라 개발중인 항공기로 스핀 특성은 항공기 설계 목표의 중요한 부분 중 하나이다.The KC-100 is a 310 horsepower four-seater single-piston engine. The aircraft is under development in accordance with KAS Part 23, and its spin characteristics are an important part of the aircraft design goals.

따라서, KC-100 항공기의 스핀 모드 존재 여부와 그 특성을 예측하는 것은 매우 중요한 일이며, 본 발명자들은 KAS Part 23 요구도인 1 회전 스핀 회복 요구도에 대한 만족 여부 예측을 위해서 KC-100 항공기의 6자유도 해석 프로그램을 개발하기에 이르렀다.Therefore, it is very important to predict whether the KC-100 aircraft is in the spin mode and its characteristics. The present inventors have found that the KC-100 aircraft's six freedom To develop an analysis program.

본 발명은 상술한 바와 같은 점들을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 KC-100 항공기의 기본 조종 안정성 해석 및 실속(stall), 스핀(spin)에 대한 해석을 6자유도 시뮬레이션을 통해 수행할 수 있도록 지원하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체를 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the foregoing points, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for analyzing basic control stability of a KC-100 aircraft and analysis of stall and spin through 6 degrees of freedom The present invention provides a computer readable recording medium on which a program for supporting a computer readable recording medium is provided.

상술한 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 형태는, 항공기의 6자유도 해석 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체로서, 상기 프로그램은, (a) 컴퓨터로 항공기의 고도, 속도, 파워 및 트림(trim) 옵션을 포함하는 비행 조건(flight condition)을 입력할 수 있도록 지원하는 단계; (b) 기존의 상태 변수 및 기존의 공력 미계수 데이터, 중량 데이터 및 엔진 추력 데이터를 초기화하는 단계; (c) 상기 (a) 단계에서 입력된 상기 비행 조건에 대한 상기 항공기의 트림 상태를 계산하는 단계; (d) 상기 (c) 단계에서 계산된 트림 상태에 따라 상기 상태 변수를 업데이트하는 단계; (e) 상기 (a) 단계에서 입력된 상기 비행 조건에 대한 대기 조건을 계산하여 업데이트하는 단계; (f) 상기 컴퓨터로 상기 항공기의 각 조종면에 관한 값 및 파워 레버(power lever)에 관한 값을 포함하는 조종 입력값(control input)을 입력할 수 있도록 지원하는 단계; (g) 시뮬레이션 데이터베이스로부터 필요한 변수값들을 호출하여서, 상기 (a) 단계에서 입력된 상기 비행 조건 및 상기 (f) 단계에서 입력된 상기 조종 입력값에 따른 공력 미계수 데이터, 중량 데이터 및 엔진 추력 데이터를 계산하는 단계; 및 (h) 상기 (g) 단계에서 계산된 상기 공력 미계수 데이터, 중량 데이터 및 엔진 추력 데이터에 따라 상기 상태 변수를 업데이트하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 항공기의 6자유도 해석 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a computer-readable medium having recorded thereon a six degree-of-freedom analysis program for an aircraft, the program comprising: (a) Supporting the input of a flight condition including a trim option; (b) initializing existing state variables and existing aeronautical US data, weight data and engine thrust data; (c) calculating a trim condition of the aircraft with respect to the flight condition input in the step (a); (d) updating the state variable according to the trim state calculated in the step (c); (e) calculating and updating an atmospheric condition for the flight condition input in the step (a); (f) enabling the computer to input a control input including a value relating to each control surface of the aircraft and a value relating to a power lever; (g) invoking necessary variable values from the simulation database to calculate the aeronautical uncorrection data, weight data, and engine thrust data according to the flight condition input in the step (a) and the steering input value input in the step (f) ; And (h) updating the state variable according to the aeronautical uncertainty data, weight data, and engine thrust data calculated in the step (g). A computer readable recording medium is provided.

바람직한 실시예에 따라, 상기 (g) 단계에서의 상기 시뮬레이션 데이터베이스는 공력 데이터베이스, 중량 데이터베이스, 및 엔진 데이터베이스를 포함하는 것일 수 있다.According to a preferred embodiment, the simulation database in step (g) may comprise an aerodynamic database, a weight database, and an engine database.

도 1은 본 발명에 따른 항공기의 6자유도 해석 프로그램이 수행하는 각 단계의 과정을 설명하기 위한 순서도.
도 2는 KC-100 항공기의 형상에 대한 URMC 를 분석한 결과를 나타낸 도면.
도 3은 KC-100 항공기의 최종 형상을 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 KC-100 항공기의 수직 풍동시험 결과, 형상 및 무게 조건들을 이용하여 각 형상 별 정상스핀 모드를 분석한 결과를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 항공기의 6자유도 해석 프로그램을 이용하여, 회복조작 형상에 대한 스핀 모드 해석을 수행한 결과를 나타낸 도면.
도 6은 스핀 운동에 대한 6자유도 해석을 위해 구성한, 조종입력에 대한 일 모델의 예를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 항공기의 6자유도 해석 프로그램을 이용하여 해석한 KC-100 항공기의 1 회전 스핀 해석 결과를 나타낸 도면.
1 is a flowchart for explaining a process of each step performed by the 6 DOF analysis program of an aircraft according to the present invention;
FIG. 2 is a diagram showing the result of analyzing URMC for the shape of a KC-100 aircraft; FIG.
Fig. 3 schematically shows the final shape of a KC-100 aircraft; Fig.
FIG. 4 is a view showing a result of analyzing a normal spin mode for each shape by using a vertical wind tunnel test result of a KC-100 aircraft, shape and weight conditions. FIG.
5 is a view showing a result of performing a spin mode analysis on a recovery operation shape by using a six degree of freedom analysis program of an aircraft according to the present invention.
6 shows an example of a model for a steering input configured for six degrees of freedom analysis for spin motions.
FIG. 7 is a diagram showing a one-rotation spin analysis result of a KC-100 aircraft analyzed using a six degree-of-freedom analysis program of an aircraft according to the present invention. FIG.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소 들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명에 따른 항공기의 6자유도 해석 프로그램이 수행하는 각 단계의 과정을 설명하기 위한 순서도이다.FIG. 1 is a flow chart for explaining a process of each step performed by the 6 DOF analysis program of an aircraft according to the present invention.

본 발명에 따른 항공기의 6자유도 해석 프로그램은 컴퓨터로 항공기의 고도, 속도, 파워 및 트림(trim) 옵션을 포함하는 비행 조건(flight condition)을 입력할 수 있도록 지원하는 제 1 단계(S101); 기존의 상태 변수 및 기존의 공력 미계수 데이터, 중량 데이터 및 엔진 추력 데이터를 초기화하는 제 2 단계(S102); 상기 제 1 단계에서 입력된 상기 비행 조건에 대한 상기 항공기의 트림 상태를 계산하는 제 3 단계(S103); 상기 제 3 단계에서 계산된 트림 상태에 따라 상기 상태 변수를 업데이트하는 제 4 단계(S104); 상기 제 1 단계에서 입력된 상기 비행 조건에 대한 대기 조건을 계산하여 업데이트하는 제 5 단계(S105); 상기 컴퓨터로 상기 항공기의 각 조종면에 관한 값 및 파워 레버(power lever)에 관한 값을 포함하는 조종 입력값(control input)을 입력할 수 있도록 지원하는 제 6 단계(S106); 시뮬레이션 데이터베이스로부터 필요한 변수값들을 호출하여서, 상기 제 1 단계에서 입력된 상기 비행 조건 및 상기 제 6 단계에서 입력된 상기 조종 입력값에 따른 공력 미계수 데이터, 중량 데이터 및 엔진 추력 데이터를 계산하는 제 7 단계(S107); 및 상기 제 7 단계에서 계산된 상기 공력 미계수 데이터, 중량 데이터 및 엔진 추력 데이터에 따라 상기 상태 변수를 업데이트하는 제 8 단계(S108)의 과정을 수행할 수 있다.A six degree of freedom analysis program for an aircraft according to the present invention includes a first step (S101) for supporting a computer to input a flight condition including an altitude, a speed, a power and a trim option of an aircraft; A second step (S102) of initializing existing state variables and existing aeronautical uncertainty data, weight data and engine thrust data; A third step (S103) of calculating a trim condition of the aircraft with respect to the flight condition inputted in the first step; A fourth step (S104) of updating the state variable according to the trim state calculated in the third step; A fifth step (S105) of calculating and updating an atmospheric condition for the flight condition inputted in the first step; A sixth step (S106) of enabling the computer to input a control input including a value relating to each control surface of the aircraft and a value relating to a power lever; Weight data and engine thrust data according to the flight condition inputted in the first step and the steering input value inputted in the sixth step by calling necessary variable values from the simulation database, Step S107; And an eighth step (S108) of updating the state variable according to the aeronautical uncertainty data, weight data, and engine thrust data calculated in the seventh step.

바람직한 실시예에 따라, 상기 제 7 단계에서의 상기 시뮬레이션 데이터베이스는 공력 데이터베이스, 중량 데이터베이스, 및 엔진 데이터베이스를 포함하는 것일 수 있다.
According to a preferred embodiment, the simulation database in the seventh step may comprise an aerodynamic database, a weight database, and an engine database.

도 1을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 항공기의 6자유도 해석 프로그램이 수행하는 제 1 단계(S101)는 해석하고자 하는 항공기의 비행 상태정보를 입력하는 단계이다. 예를 들어, 사용자는 본 프로그램이 제공하는 제 1 단계(S101)의 과정을 통하여 항공기 형상 및 중량 조건을 설정하고, 계산하고자 하는 고도, 속도, 파워 조건 및 트림 옵션을 정의할 수 있다.More specifically, referring to FIG. 1, a first step (S101) performed by the six degree-of-freedom analyzing program of an aircraft according to the present invention is a step of inputting flight state information of an aircraft to be analyzed. For example, the user can set the aircraft shape and weight condition through the first step (S101) provided by the program, and define the altitude, speed, power condition and trim option to be calculated.

본 발명에 따른 항공기의 6자유도 해석 프로그램이 수행하는 제 2 단계(S102)는 프로그램을 초기화하는 단계이다. 예를 들어, 사용자는 본 프로그램이 제공하는 제 2 단계(S102)의 과정을 통하여, 항공기의 6자유도 해석을 수행하기전, 기존의 상태 변수를 초기화하고, 또한 기존의 공력 미계수 데이터, 중량 데이터 및 엔진 추력 데이터를 초기화할 수 있다.The second step (S102) performed by the 6 degree-of-freedom analyzing program of the aircraft according to the present invention is a step of initializing the program. For example, the user initializes the existing state variable before performing the six degrees-of-freedom analysis of the aircraft through the second step (S102) provided by the present program, Data and engine thrust data can be initialized.

본 발명에 따른 항공기의 6자유도 해석 프로그램이 수행하는 제 3 단계(S103) 및 제 4 단계(S104)는 항공기의 6자유도 해석을 수행하기 위한 항공기의 고도, 속도 조건에 대한 항공기 트림(trim) 상태를 계산하여 상태 변수를 업데이트하는 단계이다. 예를 들어, 비행시험의 경우, 기본적으로 시험을 수행하기 전에는 항공기가 트림된 상태에서 시작하게 되는데, 사용자는 본 프로그램이 제공하는 제 3 단계(S103) 및 제 4 단계(S104)의 과정을 통하여, 해석적으로 트림을 계산하여 상태 변수를 업데이트할 수 있고, 이에 따라 항공기가 트림된 상태에서 시작하게 되는 상황을 동일하게 모사할 수 있게 된다.The third step (S103) and the fourth step (S104) performed by the six degree-of-freedom analyzing program of the aircraft according to the present invention are executed by the aircraft trim for the altitude and speed condition of the aircraft for performing the six degrees- ) State and updating the state variable. For example, in the case of a flight test, basically, before the test is performed, the aircraft is started with the trim being trimmed. In the third step (S103) and the fourth step (S104) , It is possible to analytically calculate the trim to update the state variable, thereby simulating the situation in which the aircraft starts in the trimmed state.

본 발명에 따른 항공기의 6자유도 해석 프로그램이 수행하는 제 5 단계(S105)는 실제 항공기의 6자유도 해석을 수행하는 시작 부분으로서 대기 조건을 계산하는 단계이다. 예를 들어, 사용자는 본 프로그램이 제공하는 제 5 단계(S105)의 과정을 통하여, 상기 제 1 단계(S101)에서 입력된 상기 비행 조건에 대한 대기 조건을 계산하여 업데이트할 수 있게 된다.The fifth step (S105) performed by the 6 degree-of-freedom analyzing program of the aircraft according to the present invention is a step of calculating an atmospheric condition as a start part for performing an analysis of six degrees of freedom of an actual aircraft. For example, the user can update the waiting condition for the flight condition input in the first step (S101) through the process of the fifth step (S105) provided by the present program.

본 발명에 따른 항공기의 6자유도 해석 프로그램이 수행하는 제 6 단계(S106)는 실제의 비행 시험시 조종사가 입력하게 되는 값들과 동일한 값들을 입력하는 단계이다. 예를 들어, 사용자는 본 프로그램이 제공하는 제 6 단계(S106)의 과정을 통하여, 항공기의 각 조종면에 관한 값 및 파워 레버(power lever)에 관한 값을 포함하는 조종 입력값(control input)을 입력할 수 있게 된다. 바람직한 실시예에 따라, 조종 입력값은 미리 정의되거나 상황에 따라 그 조종 입력값을 수정 가능한 컨트롤 루프(control loop)를 추가할 수 있다.The sixth step (S106) performed by the six degrees-of-freedom analysis program of the aircraft according to the present invention is a step of inputting the same values as those input by the pilot during the actual flight test. For example, the user inputs a control input including a value relating to each control surface of the aircraft and a value relating to a power lever through a process of a sixth step (S106) provided by the present program . According to a preferred embodiment, the steering input value may be predefined or a control loop may be added that can modify the steering input value according to circumstances.

본 발명에 따른 항공기의 6자유도 해석 프로그램이 수행하는 제 7 단계(S107)는 시뮬레이션 데이터베이스를 기초로 하여, 6자유도 운동방정식을 연산하는 단계이다. 예를 들어, 사용자는 본 프로그램이 제공하는 제 7 단계(S107)의 과정을 통하여, 항공기 중량 및 MOI 데이터, 공력 데이터, 그리고 엔진 데이터를 계산할 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 본 프로그램이 제공하는 제 7 단계(S107)는 시뮬레이션 데이터베이스(미도시)로부터 필요한 변수값들을 호출하여서, 상기 제 1 단계(S101)에서 입력된 비행 조건 및 상기 제 6 단계(S106)에서 입력된 조종 입력값에 따른 공력 미계수 데이터, 중량 데이터 및 엔진 추력 데이터를 계산하는 과정을 수행한다.The seventh step S107 performed by the six degree-of-freedom analysis program of the aircraft according to the present invention is a step of computing a six degree-of-freedom degree of freedom equation based on the simulation database. For example, the user can calculate the aircraft weight and MOI data, aerodynamic data, and engine data through the process of step 7 (S107) provided by the present program. More specifically, the seventh step (S107) provided by the program calls the necessary variable values from the simulation database (not shown), and determines the flight condition inputted in the first step (S101) Weight data, and engine thrust data according to the steering input value input in step S106.

바람직한 실시예에 따라, 제 7 단계(S107)에서의 시뮬레이션 데이터베이스(미도시)는 공력 데이터베이스, 중량 데이터베이스, 및 엔진 데이터베이스를 포함할 수 있으며, 이 시뮬레이션 데이터베이스(미도시) 또한 본 프로그램의 일부(일 모듈)를 구성하는 것으로 설계될 수 있다. 또한, 본 프로그램은 항공기에 대한 정보가 변경될 경우 데이터베이스 데이터 파일을 변경하거나 필요시 프로그램 모듈을 변경하여 간단히 다른 항공기에 대한 해석도 수행할 수 있도록 설계될 수도 있다.According to a preferred embodiment, the simulation database (not shown) in the seventh step S107 may include an aerodynamic database, a weight database, and an engine database, which are also part of the program Module). ≪ / RTI > In addition, the program may be designed to modify the database data file when the information about the aircraft changes, or to modify the program module if necessary, so that the interpretation can easily be performed on other aircraft.

본 발명에 따른 항공기의 6자유도 해석 프로그램이 수행하는 제 8 단계(S108)는 상기 제 7 단계에서 계산된 공력 미계수 데이터, 중량 데이터 및 엔진 추력 데이터에 따라 상기 상태 변수를 업데이트하는 단계이다.The eighth step (S108) performed by the six degrees-of-freedom analysis program of the aircraft according to the present invention is a step of updating the state variable according to the aeronautical uncertainty data, weight data and engine thrust data calculated in the seventh step.

바람직한 실시예에 따라, 본 프로그램은 상기 제 8 단계(S108)의 과정을 수행한 이후에 타임 스템(time step)하는 단계(미도시)를 더 수행할 수 있다.According to a preferred embodiment, the program may further perform a time step (not shown) after performing the process of the eighth step (S108).

상술한 제 1 단계 내지 제 8 단계의 수행 과정을 포함하는 6자유도 해석 프로그램은, 컴퓨터로 하여금 항공기의 기본 조종안정성 해석 및 실속, 스핀에 대한 해석을 수행할 수 있게 지원한다.The six degrees-of-freedom analyzing program including the steps of performing the first to eighth steps described above supports a computer to perform basic manipulation stability analysis, stall, and spin analysis of an aircraft.

본 발명에 따른 6자유도 해석 프로그램에 의할 경우, 비행시험 전 비행 특성을 예측하는데 매우 유용하다.According to the six degree of freedom analysis program according to the present invention, it is very useful for predicting the flight characteristics before the flight test.

본 발명에 따른 6자유도 해석 프로그램의 개발과 관련하여 본 발명자들이 수행한 연구 과정들을 이하 설명하도록 한다. 이하에서는, KC-100 항공기를 예를 들어 설명하겠지만, 본 발명은 KC-100 항공기를 포함하는 모든 항공기에 적용될 수 있음은 명백하다.
The research processes performed by the present inventors in connection with the development of the 6 DOF analysis program according to the present invention will be described below. Hereinafter, the KC-100 aircraft will be described as an example, but it is apparent that the present invention can be applied to all aircraft including a KC-100 aircraft.

[[ KCKC -100 스핀 회복특성 예측]-100 spin recovery characteristics prediction]

항공기의 스핀 회복특성 예측에는 일반적으로 2 가지 접근 방법이 이용된다. 그 중 하나는 URMC(Unbalanced Rolling Moment Coefficient) 방법이며, 나머지 하나는 TDPF(Tail Damping Power Factor) 방법이다. 일반적으로 URMC 방법이 TDPF 방법보다 정확한 예측이 가능한 것으로 알려져 있으므로, 본 발명자들은 KC-100 항공기의 스핀회복 특성을 예측하기 위해 URMC 방법을 적용하여 보았다. KC-100 항공기의 형상 설계에서 항공기 동체 길이는 동급항공기 수준에서 결정되었고, 스핀 요구도는 1 회전 스핀에서의 회복이었다. 따라서, 1 회전 스핀 회복이 가능한 유사기종 수준의 URMC 를 설계 목표로 결정하였으며, KC-100 형상에 대한 URMC 를 분석한 결과는 도 2와 같이 유사기종과 같은 수준임을 확인할 수 있다.Two approaches are generally used to predict the spin recovery characteristics of an aircraft. One is the Unbalanced Rolling Moment Coefficient (URMC) method and the other is the Tail Damping Power Factor (TDPF) method. Generally, it is known that the URMC method can predict more accurately than the TDPF method. Therefore, the present inventors have applied the URMC method to predict the spin recovery characteristic of the KC-100 aircraft. In the shape design of the KC-100 aircraft, the fuselage length of the aircraft was determined at the level of the aircraft of the same class, and the spin requirement was the recovery from one rotation spin. Therefore, the design goal of URMC is similar to that of a similar model capable of one spin spin recovery. The URMC analysis of the KC-100 shape is similar to that of a similar model as shown in FIG.

이렇게 설계된 KC-100 항공기의 최종 형상은 도 3과 같다.
The final shape of the designed KC-100 aircraft is shown in Fig.

[[ KCKC -100 스핀 -100 spin 모드mode 분석] analysis]

항공기의 개발에는 설계 초기부터 목적에 따라 다양한 종류의 풍동시험을 수행하게 된다. 그 중 스핀 특성을 예측하기 위해 실시하는 풍동시험은 수직 풍동시험이 있으며, 이 시험은 적용되는 받음각의 범위가 일반적인 풍동시험에 비해 매우 넓고 항공기의 회전과 관련한 시험인 로터리 밸런스 시험(Rotary Balance Test)이 포함되어 있다.Various kinds of wind tunnel tests are carried out according to the purpose from the beginning of the development of the aircraft. Among them, the wind tunnel test to predict the spin characteristics is a vertical wind tunnel test. This test has a wide range of angle of attack to be applied compared to a general wind tunnel test, and a rotary balance test (test for the rotation of an aircraft) .

로터리 밸런스 시험에서는 항공기 속도 벡터에 대해 항공기 회전축을 동적으로 기울여 수직의 회전류 상황에서 모델에 작용하는 힘과 모멘트를 측정, 비정상 흐름(높은 받음각, 옆미끄럼각)에서의 공력 자료를 분석함으로써 높은 받음각 기동실속, 실속 후 자이레이션(post stall gyration), 스핀 진입, 스핀 전개 및 스핀 회복 특성을 예측할 수 있다.In the rotary balance test, the force and moment acting on the model are measured in the vertical rotation current situation by dynamically inclining the rotation axis of the aircraft with respect to the aircraft speed vector, and by analyzing the aerodynamic data in the abnormal flow (high angle of attack and side slip angle) The stall stall, post stall gyration, spin entry, spin expansion and spin recovery characteristics can be predicted.

KC-100 항공기도 높은 받음각에서 급격한 회전을 동반하는 스핀 운동을 해석하고 예측하는데 필요한 공력계수를 추출하기 위해 로터리 밸런스 시험을 수행하였으며, 여기서 얻어진 계수들을 운동방정식에 적용하여 스핀 모드 분석과 스핀특성을 파악하는 연구를 수행하였다.In the KC-100 aircraft, a rotary balance test was performed to extract the aerodynamic force required for interpreting and predicting the spin motion accompanied by a sudden turn at a high angle of attack. The obtained coefficients were applied to the equation of motion to determine spin mode analysis and spin characteristics .

KC-100 항공기의 수직 풍동시험은 13% 축소 모델을 이용하여 받음각은 0˚~ 90˚, 옆미끄럼각은 -10˚~10˚의 범위에 대해 로터리 밸런스 시험과 강제진동시험(Forced Oscillation Test)을 수행하였다.For the vertical wind tunnel test of the KC-100 aircraft, a 13% reduction model was used for the rotary balance test and the forced vibration test (Forced Oscillation Test) for an angle of attack of 0 ° ~ 90 ° and a side slip angle of -10 ° ~ Respectively.

KC-100 항공기의 로터리 밸런스 시험은 독일 Neuburg 소재 Bihrle Applied Research GmbH 소유의 LAMP(Large-Amplitude Multi-Purpose Facility)에서 수행되었다. KC-100 항공기는 310 마력 엔진에 3 개의 깃을 가지는 프로펠러가 장착되어 있으나, 프로펠러 효과 시험은 포함되지 않았다.The rotary balance test of the KC-100 aircraft was carried out in the Large-Amplitude Multi-Purpose Facility (LAMP) owned by Bihrle Applied Research GmbH, Neuburg, Germany. The KC-100 aircraft is equipped with a 310-horsepower propeller with three vanes, but does not include the propeller effect test.

스핀은 항공기가 실속 받음각 이후 높은 받음각을 갖고, 지면에 대한 수직축을 중심으로 회전하면서 급속히 하강하는 운동을 말한다. 이러한 스핀운동은 요잉(yawing)운동과 롤링(rolling), 그리고 피칭(pitching)운동이 동시에 결합하여 진행되는 복잡한 운동으로 높은 받음각에서 옆미끄럼각을 가지고 일어나며, 진동하는 특성을 가지기도 한다. 스핀은 그 단계별로 초기스핀, 발전된 스핀, 정상스핀, 그리고, 스핀 회복단계로 분류된다. 이중 정상스핀 단계는 동적으로 평형인 상태로 초기스핀 단계나 발전된 스핀 단계에 비해 비교적 정형화하여 분석 가능한 영역이며, 이러한 정상스핀 단계의 해석을 통해 스핀 중인 항공기가 가질 수 있는 스핀모드를 근사적으로 찾아낼 수 있다. 그러나 이러한 동적 평형상태에 대한 해석도 각 방정식이 복잡하게 연계되어 있기 때문에 해석을 위해서는 수치해석적인 방법이 필요하다.Spin refers to a motion in which the aircraft has a high angle of attack after the stall angle, and descends rapidly while rotating around the vertical axis relative to the ground. This spin motion is a complicated motion in which yawing, rolling, and pitching motions are combined at the same time, resulting in a side slip angle at a high angle of attack and a vibration characteristic. Spins are classified into initial spin, advanced spin, normal spin, and spin recovery stages. The normal spin phase is a dynamic, equilibrium region that can be analyzed and compared with the initial spin phase or the advanced spin phase. The analysis of the normal spin phase can be used to approximate the spin mode of the spinning aircraft You can. However, since the equations for the dynamic equilibrium state are complexly connected, a numerical method is required for the analysis.

정상스핀 단계 항공기 운동방정식은 항공기는 강체(rigid body)이며, 대기속도 벡터 V 와 스핀회전 속도 벡터 Ω는 항상 평행하고, 연직 방향이어서 V 는 하강속도와 동일하며, 각속도 벡터가 일정해서 단위 선회시간(time per turn)이 일정하며, 동체축 (body axis)과 항공기의 주축(principle axis)이 일치하여 Ixz = 0 이며, 마지막으로 측력(side force)은 양력과 항력에 비해 상당히 작아서, 무시할 수 있다는 가정 아래 운동방정식을 받음각과 옆미끄럼각, 그리고, 무차원 회전율인 ω에 의해서만 표현되는 근사 무차원 방정식인 다음의 식(1)로 단순화 시킬 수 있다.Normal spin phase The aircraft motion equation is that the aircraft is a rigid body, and the atmospheric velocity vector V and the spin rotation velocity vector Ω are always parallel and vertical, V is equal to the descending velocity, and the angular velocity vector is constant, the time per turn is constant and Ixz = 0 because the body axis and the principle axis of the aircraft coincide with each other and finally the side force is considerably smaller than lift and drag, The under-home motion equation can be simplified to the following equation (1), which is an approximate non-dimensional equation expressed only by the angle of attack, the side slip angle, and the dimensionless turnover rate ω.

Figure 112012029320216-pat00001
Figure 112012029320216-pat00001

여기서, 무차원 회전율 ω와 σ는 다음의 식(2) 와 같고, S 는 항공기 날개 면적, b 는 항공기 날개 폭(Span), c 는 평균 공력시위(MAC, mean aerodynamic chord)이며, Ixx, Iyy, Izz 는 각 축에 대한 관성모멘트(moment of inertia)이다.(2) where S is the aircraft wing area, b is the aircraft wing span, c is the mean aerodynamic chord (MAC), and Ixx, Iyy , And Izz is the moment of inertia for each axis.

Figure 112012029320216-pat00002
Figure 112012029320216-pat00002

각 축에 대하여 공력계수와 관성모멘트 항의 평형상태로 표현된 식 (1)로부터 무차원회전율 (ω)과 받음각(α), 옆미끄럼각(β)을 구할 수 있다.The non-dimensional turn ratio (ω), the angle of attack (α), and the side slip angle (β) can be obtained from Equation (1) expressed in equilibrium state of the aerodynamic coefficient and moment of inertia for each axis.

식 (1)은 서로 연계되어 있어서 정상 스핀 모드를 분석하기 위해 Bihrle Jr. 등의 연구결과(Bihrle, W. Jr. and Barnhart, B., 1983, "Spin Prediction Techniques," Journal of Aircraft, Vol. 20, No. 2, pp. 97~101 참조)에 소개한 방법을 적용하여, 도 1에서 설명한 바와 같은, 항공기의 6자유도 해석 프로그램을 개발하여 해석하였다.Equation (1) is related to Bihrle Jr. to analyze the normal spin mode. (Bihrle, W. Jr. and Barnhart, B., 1983, "Spin Prediction Techniques," Journal of Aircraft , Vol. 20, No. 2, pp. 97-101), the 6-degree-of-freedom analysis program of the aircraft as described in FIG. 1 was developed and analyzed.

KC-100 항공기의 수직 풍동시험 결과, 형상 및 무게 조건들을 이용하여 각 형상 별 정상스핀 모드를 분석하였다. 분석 결과 도 4와 같이, KC-100 항공기는 우측 스핀 모드가 받음각 30˚부근에서 존재하고, 좌측 스핀의 경우 공력계수와 관성모멘트 항이 근접하지만 스핀 모드는 존재하지 않음을 확인할 수 있다.As a result of vertical wind tunnel test of KC-100 aircraft, normal spin mode of each shape was analyzed using shape and weight conditions. As shown in Fig. 4, the KC-100 aircraft has the right spin mode at an angle of attack of about 30 °. In the case of the left spin, the aerodynamic force and moment of inertia are close to each other, but there is no spin mode.

스핀 회복 가능성 확인을 위해, 본 발명에 따른 항공기의 6자유도 해석 프로그램을 이용하여, 회복조작 형상에 대한 스핀 모드 해석을 수행하였으며, 해석 결과는 도 5와 같다. 도 5와 같이, 본 발명에 따른 항공기의 6자유도 해석 프로그램에 의한 결과, KC-100 항공기는 정상 스핀에 진입하였을 경우 회복조작을 통해 스핀 회복이 가능할 것으로 예상된다.
In order to confirm the spin recovery possibility, the spin mode analysis was performed on the recovery operation shape using the 6 DOF analysis program of the aircraft according to the present invention, and the analysis results are shown in FIG. As shown in FIG. 5, the result of the six degrees-of-freedom analysis program of the aircraft according to the present invention is that the KC-100 aircraft is expected to be able to recover the spin when it enters the normal spin.

[[ KCKC -100 1 회전 스핀 회복특성 예측]-100 1 Prediction of spin spin recovery characteristics]

정상스핀 모드 해석의 정확성의 경우 Bihrle Jr. 등의 연구결과(Bihrle, W. Jr. and Barnhart, B., 1983, "Spin Prediction Techniques," Journal of Aircraft, Vol. 20, No. 2, pp. 97~101 참조)에 따르면, 정상스핀 예측결과의 경우 자유스핀시험(free spin test)결과와 비행시험 결과간에 상당히 잘 일치하고 있음을 언급하고 있으며, 이상직 등의 연구결과(Shin, Y.H., Lee, S.J., and Byun, J.K., "Spin Characteristics Prediction of KTX-1 with Analytical Method and Its Flight Test Results," Journal of the KSAS, Vol.26, No.5, pp1~17 참조)에서도 예측결과와 비행시험 결과가 잘 일치하고 있음을 보여주고 있다. 하지만, Very Steep Spin 모드를 가지는 소형 일반항공기(general aviation configuration)에서는 그 상관관계가 잘 맞지 않는 경우도 있음을 언급하고 있다. 따라서, KC-100 항공기의 1 회전 스핀에 대한 1 회전 내 회복여부에 대한 추가 해석이 필요하였다. For the accuracy of the normal spin mode interpretation, Bihrle Jr. (Bihrle, W. Jr. and Barnhart, B., 1983, "Spin Prediction Techniques," Journal of Aircraft , Vol. 20, No. 2, pp. 97 ~ 101), the results of the free spin test and the flight test are in good agreement with the results of the normal spin prediction. Shin, YH, Lee, SJ, and Byun, JK, "Spin Characteristics Prediction of KTX-1 with Analytical Method and Its Flight Test Results," Journal of the See KSAS, Vol.26, No.5, pp1 ~ 17) also show that the predicted results agree well with the flight test results. However, it is noted that the correlation may not fit well in a general aviation configuration with a very steep spin mode. Therefore, additional analysis was needed on the recovery of the KC-100 aircraft in one rotation for one spin.

이를 위해, 본 발명자들은 도 1에서 설명한 바와 같은, 항공기의 6자유도 해석 프로그램을 이용하여 6 자유도 해석(6 DOF analysis)을 수행하였다.For this purpose, the present inventors carried out a 6 DOF analysis using the six degrees-of-freedom analysis program of the aircraft as described in FIG.

일반적인 비선형 운동방정식을 적용하므로, 6 자유도 해석은 발전된 스핀 모드의 안정성이나 스핀에 진입 혹은 회복의 난이도 또한 높은 받음각에서의 이탈(departure), 롤 역전(roll reversal), 실속 후 자이레이션(post-stall gyration) 운동 등을 해석 가능한 것으로 알려져 있다. 하지만, 6 자유도 해석을 통한 해석을 수행하기 위해서는 기준축에 대하여 모델을 진동시키는 동안 측정될 수 있는 강제진동 시험에서 획득되는 동안정 미계수(dynamic derivative)와 로터리 밸런스 데이터를 포함한 방대한 공력 데이터가 필요하다.Since the general nonlinear equation of motion is applied, the 6-degree-of-freedom analysis is based on the stability of the developed spin mode and the difficulty of entering or recovering from spin, as well as departure, roll reversal, post- stall gyration, and so on. However, in order to perform the analysis through the 6-degree-of-freedom analysis, extensive aerodynamic data, including dynamic derivatives and rotary balance data, are obtained during the forced vibration test, need.

6 자유도 해석 결과는 실기체와 모델 간의 레이놀즈 수 차이 혹은 동안정 미계수의 오차 등에 의해 비행시험 결과와 차이가 있을 수 있다.The results of 6 degrees of freedom analysis may differ from the results of flight tests due to differences in the Reynolds number between the actual airframe and the model or the error of the mean coefficient.

본 발명자들은 이러한 6 자유도 해석을 위한 공력 데이터를 데이터베이스화 하고, 항공기 중량 데이터와 엔진 데이터를 데이터베이스화 하여 데이터를 기반으로 한 6 자유도 운동 모델을 개발하였다. 6 자유도 해석 프로그램의 흐름도는 앞서 설명한 도 1과 같다.The present inventors have developed a 6-degree-of-freedom motion model based on data by converting aerodynamic data for 6-DOF analysis into a database and converting the aircraft weight data and engine data into a database. The flowchart of the 6 degrees-of-freedom analysis program is shown in Fig. 1 described above.

KC-100 항공기의 공력 데이터베이스는 저받음각 영역의 저속 풍동시험과 고받음각 영역의 수직 풍동시험 및 로터리 밸런스, 강제진동 시험 데이터를 모델링하여 구성하였다(Kim, J.S. and Seo, H.S., KC -100 Aerodynamic Database V.3.2 Report, Korea Aerospace Industries, LTD, pp.22~60 참조).The aerodynamic database of the KC-100 aircraft was constructed by modeling the low-speed wind tunnel test in the low-angle of attack area, the vertical wind tunnel test in the high-angle-of-attack area, and the rotary balance and forced vibration test data (Kim, JS and Seo, HS, KC -100 Aerodynamic Database V.3.2 Report , Korea Aerospace Industries, LTD, pp.22-60).

한편, 스핀 운동에 대한 6자유도 해석을 위해 조종입력에 대한 모델은 도 6과 같이 구성하였다. 항공기가 수평 자세를 유지하면서 실속 받음각까지 받음각을 높이고, 스핀 진입을 위해 실속 받음각 부근에서 엘리베이터(elevator)는 기수 들림 방향으로 완전 변위 시키는 동시에 러더(rudder)는 스핀 진입방향으로 완전 변위하는 입력을 주어 스핀에 진입시킨 후, 1 회전 혹은 3초의 시간 이후 회복 조작을 해서 1 회전 내 회복 가능한지를 판단하였다.Meanwhile, the model for the control input is constructed as shown in FIG. 6 for 6 degrees of freedom analysis of the spin motion. The elevator is fully displaced in the nose lifting direction in the vicinity of the stalling angle for spin entry, while the rudder is provided with a fully displaced input in the direction of the spin entrance, while the aircraft maintains the horizontal attitude while increasing the angle of attack to the stall angle. After entering the spin, recovery operation was performed after a time of one rotation or three seconds, and it was judged whether or not it was recoverable in one revolution.

본 발명에 따른 항공기의 6자유도 해석 프로그램을 이용하여 KC-100 1 회전 스핀 해석한 결과는 도 7과 같으며, 1 회전 내 스핀 회복이 가능할 것으로 예측되었다. 따라서, KAS 23.221 1 회전 스핀 요구도에 대하여 만족 가능할 것으로 예상되었다.The results of the KC-100 one-rotation spin analysis using the six degrees-of-freedom analysis program of the aircraft according to the present invention are shown in FIG. 7, and it is predicted that spin recovery in one rotation is possible. Therefore, it was expected that the KAS 23.221 one-turn spin requirement would be satisfactory.

본 발명에 따른 항공기의 6자유도 해석 프로그램을 이용한 해석 결과는 스핀 운동에 있어 비행시험결과와 완벽하게 일치하지 않을 수 있겠으나, 1 회전 스핀에 대하여 회복가능성 예측은 가능할 거으로 판단된다. KC-100 항공기의 1 회전 스핀 회복 특성은 향후 수행될 스핀 비행시험에서 확인할 예정이다.The results of the analysis using the 6 DOF analysis program of the aircraft according to the present invention may not be in perfect agreement with the flight test results in the spin motion, but it is judged that the recovery possibility prediction is possible for one rotation spin. One spin spin recovery characteristic of the KC-100 aircraft will be confirmed in future spin flight tests.

본 발명에 따른 항공기의 6자유도 해석 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 예를 들어, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 하드 디스크, 플로피 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이타 저장장치 등을 고려할 수 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현할 수도 있다.The six degree of freedom analysis program for an aircraft according to the present invention can be implemented as a computer readable code on a computer readable recording medium. For example, the computer readable recording medium may be a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a hard disk, a floppy disk, a flash memory, an optical data storage device, , Transmission over the Internet).

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (2)

항공기의 스핀 특성 예측을 위한 6자유도 해석 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체로서, 상기 프로그램은,
상기 항공기에 대해 기 실시한 비행 시험의 결과에 기초하여 6자유도 해석을 수행하는 단계와 상기 6자유도 해석의 결과에 따라 상기 항공기의 회전 스핀 해석 결과를 디스플레이하는 단계를 수행하되,
상기 6자유도 해석을 수행하는 단계는,
(a) 컴퓨터로 항공기의 고도, 속도, 파워 및 트림(trim) 옵션을 포함하는 비행 조건(flight condition)을 입력할 수 있도록 지원하는 단계;
(b) 기존의 상태 변수 및 기존의 공력 미계수 데이터, 중량 데이터 및 엔진 추력 데이터를 초기화하는 단계;
(c) 상기 (a) 단계에서 입력된 상기 비행 조건에 대한 상기 항공기의 트림 상태를 계산하는 단계;
(d) 상기 (c) 단계에서 계산된 트림 상태에 따라 상기 상태 변수를 업데이트하는 단계;
(e) 상기 (a) 단계에서 입력된 상기 비행 조건에 대한 대기 조건을 계산하여 업데이트하는 단계;
(f) 상기 컴퓨터로 상기 항공기의 각 조종면에 관한 값 및 파워 레버(power lever)에 관한 값을 포함하는 조종 입력값(control input)을 입력할 수 있도록 지원하는 단계;
(g) 시뮬레이션 데이터베이스로부터 필요한 변수값들을 호출하여서, 상기 (a) 단계에서 입력된 상기 비행 조건 및 상기 (f) 단계에서 입력된 상기 조종 입력값에 따른 공력 미계수 데이터, 중량 데이터 및 엔진 추력 데이터를 계산하는 단계; 및
(h) 상기 (g) 단계에서 계산된 상기 공력 미계수 데이터, 중량 데이터 및 엔진 추력 데이터에 따라 상기 상태 변수를 업데이트하는 단계를 포함하고,
상기 회전 스핀 해석 결과를 디스플레이하는 단계는, 상기 항공기의 1회전 스핀에서의 회복 여부에 관한 정보를 상기 컴퓨터의 화면에 표시하는 것을 특징으로 하는, 항공기의 6자유도 해석 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체.
A six-degree-of-freedom analysis program for predicting a spin characteristic of an aircraft, the program comprising:
Performing a 6-degree-of-freedom analysis on the basis of a result of the flight test performed on the aircraft, and displaying a result of the rotational spin analysis of the aircraft according to a result of the 6-degree of freedom analysis,
The step of performing the 6-DOF analysis may include:
(a) allowing a computer to input flight conditions including an aircraft's altitude, speed, power and trim options;
(b) initializing existing state variables and existing aeronautical US data, weight data and engine thrust data;
(c) calculating a trim condition of the aircraft with respect to the flight condition input in the step (a);
(d) updating the state variable according to the trim state calculated in the step (c);
(e) calculating and updating an atmospheric condition for the flight condition input in the step (a);
(f) enabling the computer to input a control input including a value relating to each control surface of the aircraft and a value relating to a power lever;
(g) invoking necessary variable values from the simulation database to calculate the aeronautical uncorrection data, weight data, and engine thrust data according to the flight condition input in the step (a) and the steering input value input in the step (f) ; And
(h) updating the state variable according to the aeronautical uncertainty data, weight data, and engine thrust data calculated in the step (g)
Wherein the step of displaying the rotational spin analysis result displays information on whether or not the airplane is to be restored in one rotation spin on the screen of the computer. media.
제 1 항에 있어서,
상기 (g) 단계에서의 상기 시뮬레이션 데이터베이스는 공력 데이터베이스, 중량 데이터베이스, 및 엔진 데이터베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는, 항공기의 6자유도 해석 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체.
The method according to claim 1,
Wherein the simulation database in the step (g) includes an aerodynamic database, a weight database, and an engine database.
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