KR102033125B1 - The method of prediction for trajectory of external store of a helicopter - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 헬리콥터의 비행동역학 시뮬레이션 모델을 구축하는 제1 단계, 로터의 회전으로 발생되는 유입류(downwash)에 의한 영향을 배제한 조건에서 헬리콥터로부터 발사체가 발사되는 발사 시뮬레이션을 수행하고 발사체의 궤적 데이터를 저장하는 제2 단계, 발사체의 궤적에서 로터에 의한 유입류를 해석하고 발사체 궤적 유입류 데이터를 저장하는 제3 단계, 발사체 궤적 유입류 데이터를 근거로 발사체의 발사 시뮬레이션을 재수행하는 제4 단계를 포함하는 헬리콥터의 발사체 궤적 예측 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 헬리콥터의 발사체 궤적 예측 방법은 리소스를 적게 소요하면서 신속하게 분석결과를 도출할 수 있어 효율성을 도모할 수 있다.The present invention provides a first step of constructing a flight dynamics simulation model of a helicopter, and conducts a simulation of launching a projectile from a helicopter under conditions that excludes the influence of downwashing caused by the rotation of the rotor. A second step of storing a third step of interpreting the inflow by the rotor in the trajectory of the projectile and a third step of storing the projectile trajectory inflow data and a fourth step of re-launching the launch simulation of the projectile based on the projectile trajectory inflow data It relates to a projectile trajectory prediction method of a helicopter including.
The method for predicting the projectile trajectory of the helicopter according to the present invention can achieve efficiency by quickly deriving an analysis result while using less resources.
Description
본 발명은 헬리콥터의 발사체 궤적 예측 방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 헬리콥터의 로터의 회전에 의해 발생하는 내리흐름(downwash)의 영향을 고려하여 발사체의 궤적을 해석하는 발사체 궤적 예측 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for predicting the projectile trajectory of a helicopter, and more particularly, to a projectile trajectory predicting method for analyzing the trajectory of the projectile in consideration of the effect of downwashing caused by the rotation of the rotor of the helicopter.
헬리콥터는 다양한 종류의 무장이 탑재되어 널리 사용되고 있다. 이때 무장은 발사체를 이용하며, 로켓 또는 미사일과 같은 추진체와 탄두와 같은 무추진체로 구분될 수 있다. 추진체 중 로켓과 같이 유도되지 않고 추진력만을 가진 발사체의 경우 이동하는 경로 상의 외부환경 변화에 따라 비행 궤적에 영향을 받게 된다. 특히 헬리콥터의 기동중에는 로터로부터 발생해는 내리흐름(downwash)에 의해 초기 발사체의 자세에 영향을 미치게 되어 실제 도착위치는 목표위치와 차이가 발생하게 된다.Helicopters are widely used with various types of weapons. Armed forces use projectiles, and can be divided into propellants, such as rockets or missiles, and propellants, such as warheads. In the case of a projectile that has only propulsion force, not guided like a rocket, the flight trajectory is affected by the change of external environment on the moving path. In particular, during the maneuvering of the helicopter, the attitude of the initial projectile is affected by the downwash generated from the rotor, and the actual arrival position is different from the target position.
이러한 발사체의 궤적분석과 관련하여 미합중국 공개특허 US6,186,441호에 나타나 있다.Regarding the trajectory analysis of such a projectile, it is shown in US Pat. No. 6,186,441.
그러나 종래에는 발사궤적을 분석하기 위해 CFD 해석방법을 이용하여 로터로부터 주변의 모든 영역을 해석하게 되어 많은 리소스가 소요되는 문제점이 있었다.However, in the related art, in order to analyze the firing trajectory, the CFD analysis method is used to analyze all the areas around the rotor, which causes a lot of resources.
본 발명은 종래의 헬리콥터에서 발사되는 발사체의 궤적 분석시 CFD 비행기법을 사용하여 많은 리소스가 필요한 문제점을 해결할 수 있는 헬리콥터의 발사체 궤적 예측 방법을 제공하는 것에 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a method for predicting a projectile trajectory of a helicopter that can solve a problem that requires a lot of resources using the CFD plane method when analyzing the trajectory of a projectile projected from a conventional helicopter.
상기 과제의 해결 수단으로서, 헬리콥터의 비행동역학 시뮬레이션 모델을 구축하는 제1 단계, 로터의 회전으로 발생되는 유입류(downwash)에 의한 영향을 배제한 조건에서 헬리콥터로부터 발사체가 발사되는 발사 시뮬레이션을 수행하고 발사체의 궤적 데이터를 저장하는 제2 단계, 발사체의 궤적에서 로터에 의한 유입류를 해석하고 발사체 궤적 유입류 데이터를 저장하는 제3 단계, 발사체 궤적 유입류 데이터를 근거로 발사체의 발사 시뮬레이션을 재수행하는 제4 단계를 포함하는 헬리콥터의 발사체 궤적 예측 방법이 제공될 수 있다.As a means of solving the above problem, the first step of constructing a flight dynamics simulation model of the helicopter, performing a launch simulation in which the projectile is launched from the helicopter under the condition that the influence of the downwash caused by the rotation of the rotor is excluded; A second step of storing the trajectory data of the third step of analyzing the inflow by the rotor in the trajectory of the projectile, and a third step of storing the projectile trajectory inflow data, and performing a re-launch simulation of the projectile based on the projectile trajectory inflow data. A projectile trajectory prediction method of a helicopter including four steps may be provided.
여기서, 제4 단계이후 도출된 발사체의 궤적 데이터를 해석하여 헬리콥터와 충돌여부를 판단하는 제5 단계를 더 포함하여 구성될 수 있다. Here, the method may further include a fifth step of determining whether or not the collision with the helicopter by analyzing the trajectory data of the projectile derived after the fourth step.
그리고, 제3 단계의 로터 유입류의 해석은 6DOF 비행역학 해석기법을 이용하여 수행될 수 있다.And, the analysis of the rotor inflow of the third stage can be performed using the 6DOF flight mechanics analysis technique.
한편, 발사체는 무 유도 로켓이 될 수 있다.On the other hand, the projectile may be a non-guided rocket.
또한, 제5 단계는 로켓의 발사시 궤적 유입류에 의해 nose-up pitch 기동으로 로터와 충돌하는지 여부를 판단할 수 있다.In addition, the fifth step may determine whether or not collide with the rotor by nose-up pitch maneuver by the trajectory inflow during launch of the rocket.
한편, 제3 단계는 헬리콥터의 호버링(hovering) 및 소정 범위내의 헬기 상승속도에 따른 유입류를 해석할 수 있다.On the other hand, the third step may analyze the inflow flow according to the helicopter hovering (hovering) and the helicopter ascending speed within a predetermined range.
또한, 제3 단계는 헬리콥터의 측면기동 및 후면기동에 따른 유입류를 해석할 수 있다.In addition, the third step may analyze the inflow according to the side and rear maneuver of the helicopter.
본 발명에 따른 헬리콥터의 발사체 궤적 예측 방법은 리소스를 적게 소요하면서 신속하게 분석결과를 도출할 수 있어 효율성을 도모할 수 있다.The method for predicting the projectile trajectory of the helicopter according to the present invention can achieve efficiency by quickly deriving an analysis result while using less resources.
도 1은 헬리콥터에서 발사되는 발사체의 궤적을 나타낸 개념도이다.
도 2는 발사체와 무게중심을 나타낸 도면이다.
도 3은 내리흐름(downwash)을 고려한 발사체의 궤적 및 그에따른 자세를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 제1 실시예인 헬리콥터의 발사체 궤적 예측 방법의 순서도이다.
도 5는 로켓 발사 시뮬레이션으로 획득된 로켓의 궤적이 나타난 그래프이다.
도 6은 헬리콥터에 적용되는 6자유도를 나타낸 도면이다.
도 7은 헬리콥터 주변의 유동해석을 통해 획득된 내리흐름 그래프이다.
도 8은 내리흐름(downwash)를 반영하여 분석된 로켓의 궤적을 나타낸 그래프이다.
도 9는 헬리콥터의 상승기동시 발생하는 유입류의 영향을 고려한 로켓의 궤적을 나타낸 그래프이다.1 is a conceptual diagram showing the trajectory of a projectile launched from a helicopter.
2 is a view showing the projectile and the center of gravity.
3 is a view showing the trajectory of the projectile and its posture in consideration of downwash.
4 is a flowchart of a method for predicting a projectile trajectory of a helicopter according to a first embodiment of the present invention.
5 is a graph showing the trajectory of the rocket obtained by the rocket launch simulation.
6 is a diagram illustrating six degrees of freedom applied to a helicopter.
7 is a downflow graph obtained through flow analysis around a helicopter.
8 is a graph showing the trajectory of the rocket analyzed by reflecting downwash.
9 is a graph showing the trajectory of the rocket in consideration of the influence of the inflow which occurs during the ascending start of the helicopter.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 헬리콥터의 발사체 궤적 예측 방법에 대하여, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 이하의 실시예의 설명에서 각각의 구성요소의 명칭은 당업계에서 다른 명칭으로 호칭될 수 있다. 그러나 이들의 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 변형된 실시예를 채용하더라도 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 각각의 구성요소에 부가된 부호는 설명의 편의를 위하여 기재된다. 그러나 이들 부호가 기재된 도면상의 도시 내용이 각각의 구성요소를 도면내의 범위로 한정하지 않는다. 마찬가지로 도면상의 구성을 일부 변형한 실시예가 채용되더라도 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 균등한 구성으로 볼 수 있다. 또한 당해 기술분야의 일반적인 기술자 수준에 비추어 보아, 당연히 포함되어야 할 구성요소로 인정되는 경우, 이에 대하여는 설명을 생략한다.Hereinafter, a method for predicting a projectile trajectory of a helicopter according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. And the names of each component in the description of the following embodiments may be called other names in the art. However, if their functional similarity and identity, even if the modified embodiment can be seen as an equivalent configuration. In addition, the symbols added to each component is described for convenience of description. However, the contents shown in the drawings in which these symbols are described do not limit each component to the ranges in the drawings. Similarly, even if an embodiment in which the configuration on the drawings is partially modified is employed, it can be regarded as an equivalent configuration if there is functional similarity and identity. In addition, in view of the general level of those skilled in the art, if it is recognized as a component to be included naturally, the description thereof will be omitted.
도 1은 헬리콥터(1)에서 발사되는 발사체의 궤적을 나타낸 개념도이다. 도시된 바와 같이 헬리콥터(1)에서 발사되는 궤적은 발사된 이후의 경로가 달라지게 된다. 경로에 따라서 로켓(2)이 도착되는 도착위치는 달라질 수 있으며, 로켓(2)이 정확한 목표위치에 도착될 수 있도록 외부의 영향을 반영하여 초기 발사조건을 조절하게 된다. 이때, 무장이 발사된 이후 헬리콥터(1)와 충돌을 방지하여야 하며, 특히 로터와의 충돌을 방지해야 한다. 로터와의 충돌을 방지하기 위해서는 로터로부터 발생되는 유입류(내리흐름, downwash)의 영향을 반영한 로켓(2)의 궤적을 예측하고 충돌위험이 있는 비행환경에서는 로켓(2)이 발사되지 않도록 설정할 수 있다.1 is a conceptual diagram showing the trajectory of the projectile projected from the helicopter (1). As shown in the figure, the trajectory emitted by the
도 2는 발사체와 무게중심(3)을 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이, 발사체는 미 유도 로켓(2)이 될 수 있다. 여기서 미 유도 로켓(2)은 별도의 유도기능이 구비되어 있지 않고 추진력을 발생시켜 발사되는 로켓(2)을 뜻한다. 미 유도 로켓(2)은 초기 발사 방향으로 추진력을 받아 발사하도록 구성된다. 그러나 도시된 바와 같이 로켓(2)의 무게중심(3)은 로켓(2)의 앞단측으로 쏠려있어 외부에서 작용하는 외력을 받아 자세가 변화될 수 있는데, 로터의 유입류가 작용하는 경우에는 로켓(2)의 자세변화가 발생하며, 구체적으로 자세변화는 로켓(2)의 무게중심(3)을 기준으로 회전이 이루어지게 되어 발생된다.2 shows the projectile and the center of
도 3은 유입류(downwash)을 고려한 발사체의 궤적 및 그에 따른 자세를 나타낸 도면이다.3 is a view showing the trajectory and the posture of the projectile considering the downwash.
도시된 바와 같이 로켓(2)은 발사된 직후 로터의 유입류에 의해 외력을 받게되며 상측방향의 피치움직임이 발생한다. 이는 도 2에서 설명한 바와 같이 로켓(2)의 무게중심(3)이 전반부측에 위치하므로 후류에 의해 무게중심(3)을 기준으로 하반부에 더 많은 회전모멘트가 발생하는 것으로부터 기인한다. 이때, 상측으로 피치 움직임이 과도하게 발생하는 경우에는 로켓(2)이 로터의 블레이드와 충돌하는 문제가 발생할 수 있다.As shown, the
로켓(2)과 헬리콥터(1)의 충돌은 로켓(2)의 발사각 뿐 아니라 헬리콥터(1)의 기동에도 영향을 받을 수 있다. 구체적으로 호버링(hovering), 상승기동, 하강기동 등에도 영향을 받으며, 특히 상승기동시에는 호버링시보다 더 큰 유입류가 발생하게 되므로 로켓(2)의 피치 움직임이 커지게 된다.The collision of the
도 4는 본 발명에 따른 제1 실시예인 헬리콥터(1)의 발사체 궤적 예측 방법의 순서도이며, 도 5는 로켓 발사 시뮬레이션으로 획득된 로켓의 궤적이 나타난 그래프이고, 도 6은 헬리콥터(1)에 적용되는 6자유도를 나타낸 도면이고, 도 7은 헬리콥터(1) 주변의 유동해석을 통해 획득된 유입류(4) 그래프이며, 도 8은 유입류(4)(downwash)를 반영하여 분석된 로켓의 궤적을 나타낸 그래프이다.4 is a flowchart of a method for predicting a projectile trajectory of the
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 헬리콥터(1)의 발사체 궤적 예측 방법은 헬리콥터(1)의 비행동역학 시뮬레이션 모델을 구축하는 제1 단계(S100), 로터의 유입류(4)(downwash)에 의한 영향을 배체한 조건에서 발사체의 궤적을 해석하고 저장하는 제2 단계(S200), 발사체의 궤적에서 로터에 의한 유입류(4)를 해석하고 발사체 궤적 유입류(4) 데이터를 저장하는 제3 단계(S300), 발사체 궤적 유입류(4) 데이터를 근거로 발사체의 발사 시뮬레이션을 재수행하는 제4단계(S400) 및 헬리콥터(1)와의 충돌여부를 판단하는 제5 단계(S500)를 포함할 수 있다.As shown, the method of predicting the projectile trajectory of the
헬리콥터(1)의 비행동역학 시뮬레이션 모델을 구축하는 제1 단계(S100)는 헬리콥터(1)의 운용영역(OFE: Operational Flight Envelop) 내에서 헬리콥터(1)의 비행동역학 시뮬레이션 모델을 구축하는 단계이다. 본 단계에서는 로터에 의해 발생하는 유동과 동체의 간섭효과로 인한 유동을 고려하여 모델이 구축되며, 기동에 따른 시뮬레이션 모델이 구축된다. 구체적으로 기동에 따른 시뮬레이션 모델은 호버링, 측면기동 및 후면기동에 따른 비행동역학 모델이 구축된다. 또한 상승기동 및 하강기동에 따른 모델이 구축되며, 저속영역 및 고속영역에서의 시뮬레이션 모델이 구축된다. 일 예로, 헬리콥터(1) 비행역학 모델은 UH-60A모델이 될 수 있으며, FLIGHTLAB을 활용하여 플랩 및 리드-래그 자유도를 포함하는 ARTICULATED 로터 형상을 깃 요소 이론을 이용하여 모델링 될 수 있다. 유입류(4) 모델은 PETTER HE FINITE STATE 모델이 될 수 있다. 꼬리 로커는 BAILEY 로터로 모델링 될 수 있다. 기체에 대한 공력 모델은 동체 모델과 동체에 수평 및 수직 안정판을 장착한 SCALE MODEL에 대한 풍동시험 데이터 베이스가 활용 될 수 있다. 로켓의 모델링은 M261/MK66 Hydra70 로켓을 사용할 수 있다. 탄두의 중량은 13.5lb, 총 중량은 19,93lbs이며 길이는 66.1 in 가 될 수 있다. 해석을 위한 공력계수등의 데이터는 구축되어 있는 데이터 베이스를 이용할 수 있다. 다만 설명하지는 않았으나, 헬리콥터(1)의 비행동역학 시뮬레이션 모델은 다양한 비행영역에서의 모델이 포함될 수 있다. The first step (S100) of constructing a flight dynamics simulation model of the
로터의 유입류(4)(downwash)에 의한 영향을 배체한 조건에서 발사체의 궤적을 해석하고 저장하는 제2 단계(S200)는 헬리콥터(1)가 운용되는 비행영역에서 발사체의 발사에 따른 궤적을 해석하고 데이터를 저장하는 단계이다. 발사체는 전술한 바와 같이 로켓이 될 수 있으며, 각각의 로켓마다 다른 제원에 따른 결과가 도출될 수 있다. 여기서 로켓의 발사시 후류가 없는 것으로 가정하여 발사체의 궤적(5)을 시뮬레이션으로 수행하여 구하게 된다. 이에 대한 결과는 도 5에 나타나 있으며, 발사된 이후 로켓의 추진력과 중력의 작용으로 포물선 궤도이 나타난다. 각 로켓의 제원, 비행영역의 데이터에 따라 다양한 궤적 데이터가 해석될 수 있으며, 해석된 데이터는 저장된다.The second step (S200) of analyzing and storing the trajectory of the projectile under conditions in which the influence of the downflow of the rotor has been removed is performed in the flight area in which the
발사체의 궤적에서 로터에 의한 유입류(4)를 해석하고 발사체 궤적 유입류(4) 데이터를 저장하는 제3 단계(S300)는 헬리콥터(1) 전 영역이 아닌 발사체의 궤적이 이루어지는 영역에 대한 유입류(4)를 해석하는 단계에 해당한다. 본 단계에서는 헬리콥터(1) 주변의 전 영역이 아닌 제2 단계(S200)에서 도출된 로켓의 궤적을 따라 로터 유입류(4)를 해석하게 된다. 헬리콥터(1) 주변의 전 영역의 유동을 해석하는 CFD(Computational Fluid Dynamics)해석 기법과 달리 특정 로켓의 궤적에 해당하는 영역만을 해석하게 된다.The third step (S300) of analyzing the inflow (4) by the rotor in the trajectory of the projectile and storing the projectile trajectory inflow (4) data is an inflow into the region where the trajectory of the projectile is made, not the entire area of the helicopter (1). Corresponds to step (4) in the analysis. In this step, the rotor inflow (4) is analyzed along the trajectory of the rocket derived in the second step (S200) instead of the entire area around the helicopter (1). Unlike CFD (Computational Fluid Dynamics) analysis, which analyzes the flow of the entire area around the helicopter (1), only the area corresponding to the trajectory of a specific rocket is analyzed.
도 6을 살펴보면 헬리콥터(1)의 6자유도의 개념이 도시되어 있다. 본 단계에서는 6자유도(Degree of Freedom) 비행역학 해석기법을 이용하여 로켓 궤적에 해당하는 영역에 대한 로터의 유입류(4)를 해석하게 된다. 6자유도 비행역학 해석기법은 항공기의 운동을 6개의 운동요소로 표현하여 해석하는 기법이다. 6개의 운동요소는 항공기의 x, y, z 축에 대해 x축 방향의 직선운동, y축 방향의 직선운동, z축 방향의 직선운동, x축 방향의 회전운동(roll), y축 중심의 회전운동(pitch) 그리고 z축 중심의 회전운동(yaw)을 말한다.6, the concept of six degrees of freedom of the
헬리콥터(1) 6 자유도 비행역학 모델은 헬리콥터(1)의 각각의 요소(주 로터, 꼬리 로터, 수평 안전판, 수직 안전판 및 동체)에 작용하는 힘과 모멘트를 이용하여 항공기 운동방정식의 풀이를 통해 항공기에 작용하는 6개의 운동요소를 계산하게 된다.Helicopter (1) 6 The degrees of freedom aerodynamic model uses the forces and moments acting on each element of the helicopter (1 main rotor, tail rotor, horizontal safety plate, vertical safety plate and fuselage) to solve the equations of the aircraft's motion equation. It calculates the six motion factors that act on the aircraft.
헬리콥터(1)의 유입류(4)는 헬리콥터(1) 비행역학 해석에 가장 큰 영향을 미치는 모델링 요소이며, 동적 유입류(4) 모델(Dynamic inflow model)은 해당하는 유입류(4) 상태변수에 대해 1차 관계식으로 표현이 가능하여 시뮬레이션 등의 비행역학 해석에 이용된다. Vortex wake모델은 vortex element를 이용하여 로터 디스크에서 발생하는 유입류(4) 상태를 예측할 수 있다. 다만, vortex wake up 모델은 일 예이며, 유입류(4) 모델은 다양한 모델이 적용될 수 있다.The inflow (4) of the helicopter (1) is the modeling factor that has the greatest influence on the aerodynamic analysis of the helicopter (1), and the dynamic inflow (4) model is the corresponding inflow (4) state variable. It can be expressed as a first-order relation for and is used for flight mechanics analysis such as simulation. The Vortex wake model can use the vortex element to predict the inflow (4) state occurring in the rotor disk. However, the vortex wake up model is an example, and various models may be applied to the inflow (4) model.
도 7은 헬리콥터(1) 주변의 유동해석을 통해 획득된 유입류(4) 그래프이다. 도시된 바와 같이, 동적 유입류 모델의 유입류 도출을 위한 상태변수의 수(3, 6, 15)에 따른 해석그래프가 나타나 있으며, 상태변수의 수가 맣아 질 수 록 보다 정교한 유입류(4)의 예측이 이루어지게 된다. 한편, vortex wake모델의 경우 블레이드 tip 부분에서 roll-up vortex가 형성되는 결과가 나타나 있다. 7 is a graph of the
발사체 궤적 유입류(4) 데이터를 근거로 발사체의 발사 시뮬레이션을 재수행하는 제4단계(S400)는 유입류(4) 데이터를 근거로 발사체에 적용하여 발사체의 궤적을 해석하는 단계에 해당한다. 도 8은 유입류(4)(downwash)를 반영하여 분석된 로켓의 궤적(6)을 나타낸 그래프가 나타나 있으며, 도시된 바와 같이 로켓이 발사된 이후부터 로켓의 피치 영향으로 인한 로켓 궤적의 영향이 나타나 있다. 로켓의 모델에 따른 비행거리의 차이는 미소한 차이를 보이고 있어 모델간의 해석결과는 오차가 크지 않게 된다. 다만, 유동류의 영향을 고려하였을 때 로켓의 비행거리는 고도 300m 조건에서 발사된 로켓은 도착지점에 561m의 차이가 발생하는 결과가 도출되었다.Projection trajectory The fourth step (S400) of re-launching the launching of the projectile based on the inflow (4) data corresponds to the step of analyzing the trajectory of the projectile by applying it to the projectile based on the inflow (4) data. FIG. 8 is a graph showing the
또한, 비행조건을 달리하여 로켓의 궤적을 해석하는 다른 예로서, 도 9에 헬리콥터(1)의 상승기동시 발생하는 유입류(4)의 영향을 고려한 로켓의 궤적과 로터와의 거리가 나타난 그래프가 나타나 있다. 도시된 바와 같이, 비행조건은 상승기동시에 로터의 유입류(4)의 영향으로 인하여 각각 다른 피치가 발생하게 되어 궤적이 달라지는 결과가 도시되어 있다. 헬리콥터(1)는 상승속도가 빠를수록 더 강한 로터 유입류(4)가 발생하게 되어 피치 움직임이 더 커지게 된다. 도시된 바와 같이 상승속도가 2800ft/min 인 경우 로터 헤드로부터 7.5m 부근에서 로켓과의 거리가50cm 이하가 되어 충돌의 위험이 발생하는 결과를 얻을 수 있다.In addition, as another example of analyzing the trajectory of the rocket with different flight conditions, a graph showing the trajectory of the rocket and the distance between the rotor considering the influence of the
헬리콥터(1)와의 충돌여부를 판단하는 제5 단계(S500)는 해석된 로켓의 궤적 및 헬리콥터(1)의 기동을 고려하여 충돌여부를 판단하게 되며, 충돌위험이 있는 비행조건에 대한 데이터를 저장하게 된다. 출돌위험은 로켓의 궤적이 헬기로부터 소정거리 이내에 들어오는 경우 충돌의 위험이 있는 것으로 판단할 수 있다.The fifth step (S500) of determining whether or not the collision with the helicopter (1) is determined in consideration of the trajectory of the analyzed rocket and the maneuver of the helicopter (1) to determine whether the collision, and stores the data on the flight conditions of the risk of collision Done. The risk of collision may be determined to be a risk of collision if the rocket's trajectory is within a certain distance from the helicopter.
이상에 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 헬리콥터(1)의 발사체 궤적 예측 방법은 6자유도 비행역학 해석기법을 이용하여 로켓의 궤적 영역에 대한 로터의 유입류(4)의 영향을 해석하여 로켓 궤적을 분석하므로, 리소스를 적게 소요하면서 신속하게 분석결과를 도출할 수 있어 효율성을 도모할 수 있다.As described above, the projectile trajectory prediction method of the
1: 헬리콥터
2: 로켓
3: 무게중심
4: 유입류
5: 유입류의 영향을 배제한 로켓의 궤적
6: 유입류의 영향을 반영한 로켓의 궤적
S100: 헬리콥터의 비행동역학 시뮬레이션 모델을 구축하는 제1 단계
S200: 로터의 유입류(downwash)에 의한 영향을 배체한 조건에서 발사체의 궤적을 해석하고 저장하는 제2 단계
S300: 발사체의 궤적에서 로터에 의한 유입류를 해석하고 발사체 궤적 유입류 데이터를 저장하는 제3 단계
S400: 발사체 궤적 유입류 데이터를 근거로 발사체의 발사 시뮬레이션을 재수행하는 제4 단계
S500: 헬리콥터와의 충돌여부를 판단하는 제5 단계1: helicopter
2: rocket
3: center of gravity
4: inflow
5: Trajectory of rockets without the influence of inflows
6: Trajectory of the Rocket Reflects Influence
S100: First step to build a flight dynamics simulation model of the helicopter
S200: a second step of analyzing and storing the trajectory of the projectile under conditions in which the influence of the rotor downwash is removed
S300: a third step of analyzing the inflow by the rotor in the trajectory of the projectile and storing the projectile trajectory inflow data
S400: a fourth step of re-executing the launch simulation of the projectile based on the projectile trajectory inflow data
S500: fifth step of determining whether the collision with the helicopter
Claims (7)
로터의 회전으로 발생되는 유입류(downwash)에 의한 영향을 배제한 조건에서 상기 헬리콥터로부터 발사체가 발사되는 발사 시뮬레이션을 수행하고 상기 발사체의 궤적 데이터를 저장하는 제2 단계;
상기 발사체의 궤적에서 상기 로터에 의한 유입류를 해석하고 발사체 궤적 유입류 데이터를 저장하는 제3 단계;
상기 발사체 궤적 유입류 데이터를 근거로 상기 발사체의 발사 시뮬레이션을 재수행하는 제4 단계; 및
상기 제4 단계이후 도출된 발사체의 궤적 데이터를 해석하여 상기 헬리콥터와 충돌여부를 판단하는 제5 단계를 포함하는 헬리콥터의 발사체 궤적 예측 방법.A first step of building a flight dynamics simulation model of the helicopter;
A second step of performing a launch simulation in which a projectile is launched from the helicopter and storing trajectory data of the projectile under the condition that the effect of the downwash generated by the rotation of the rotor is excluded;
A third step of analyzing the inflow by the rotor in the trajectory of the projectile and storing the projectile trajectory inflow data;
Re-launching the firing simulation of the projectile based on the projectile trajectory inflow data; And
And a fifth step of determining whether or not the vehicle collides with the helicopter by analyzing trajectory data of the projectile derived after the fourth step.
상기 제3 단계의 상기 로터 유입류의 해석은 6자유도 비행역학 해석기법을 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 헬리콥터의 발사체 궤적 예측 방법.According to claim 1,
The rotor inflow analysis of the third step is a helicopter projectile trajectory prediction method, characterized in that it is carried out using a six degree of freedom flight dynamics analysis technique.
상기 발사체는 무 유도 로켓인 것을 특징으로 하는 헬리콥터의 발사체 궤적 예측 방법.The method of claim 3, wherein
The projectile is a helicopter launch vehicle trajectory prediction method, characterized in that the non-guided rocket.
상기 제5 단계는 상기 로켓의 발사시 상기 궤적 유입류에 의해 nose-up pitch 기동으로 상기 로터와 충돌하는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 헬리콥터의 발사체 궤적 예측 방법.The method of claim 4, wherein
The fifth step of the helicopter launch vehicle trajectory prediction method, characterized in that for determining whether or not the collision with the rotor by nose-up pitch maneuver by the trajectory inflow flow.
상기 제3 단계는 상기 헬리콥터의 호버링(hovering) 및 소정 범위내의 헬기 상승속도에 따른 유입류를 해석하는 것을 특징으로 하는 헬리콥터의 발사체 궤적 예측 방법.The method of claim 5,
The third step is a helicopter projectile trajectory prediction method, characterized in that for analyzing the inflow of the helicopter according to the hovering (hovering) and the ascending speed of the helicopter within a predetermined range.
상기 제3 단계는 상기 헬리콥터의 측면기동 및 후면기동에 따른 유입류를 해석하는 것을 특징으로 하는 헬리콥터의 발사체 궤적 예측 방법.
The method of claim 6,
The third step of the helicopter projectile trajectory prediction method, characterized in that for analyzing the inflow flow according to the side and rear maneuver of the helicopter.
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