KR20140140279A - System for the Aeroelastic Prediction of Rotor Craft Tail Unit and Controlling Method for the Same - Google Patents

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KR20140140279A
KR20140140279A KR1020130060901A KR20130060901A KR20140140279A KR 20140140279 A KR20140140279 A KR 20140140279A KR 1020130060901 A KR1020130060901 A KR 1020130060901A KR 20130060901 A KR20130060901 A KR 20130060901A KR 20140140279 A KR20140140279 A KR 20140140279A
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신필권
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한국항공우주산업 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a system for aeroelastic prediction for a tail unit of a rotorcraft, and a control method thereof. The control method comprises: a first step of allowing an analysis module to simulate the entire part of the rotorcraft including only a part of blades and to set and display an analysis model of the rotorcraft; a second step of allowing an analysis grid generation module to generate a grid to a predetermined size around the analysis model of the rotorcraft set by the analysis module and to display the generated grid, after the first step; a third step of allowing a calculation module to apply a turbulence calculation model to the analysis model around which the grid is generated by the analysis grid generation module, to input boundary conditions, and to perform an unsteady calculation, executing an unsteady analysis, after the second step; a fourth step of allowing a yawing moment extraction module to extract a yawing moment acting on the tail unit of the rotorcraft through a computing fluid analysis for the analysis model of the rotorcraft calculated and analyzed by the calculation module, and to display the extracted yawing moment, after the third step; and a fifth step of allowing an aeroelastic prediction module to perform FFT of the yawing moment data calculated by the yawing moment extraction module, analyze the size of vibration and a frequency, perform aeroelastic prediction for the tail unit of the rotorcraft, and output a prediction result. According to the present invention as described above, aircraft development costs and time may be reduced by predicting the size of vibration and performing the analysis of frequency quantitatively and precisely, wherein the vibration and frequency occur in a tail unit of a rotorcraft, through a computing fluid analysis.

Description

회전익 항공기 미부 공력진동 예측시스템 및 그 제어방법{System for the Aeroelastic Prediction of Rotor Craft Tail Unit and Controlling Method for the Same}Technical Field [0001] The present invention relates to a system and a control method for a tail rotor vane vibration,

본 발명은 회전익 항공기 미부 공력진동 예측시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 회전익 항공기 미부 조종면이 전방동체 후류에 노출되어 공력간섭에 의한 진동에 발생할 경우 이 진동의 크기를 해석을 통해 정량적으로 예측하는 회전익 항공기 미부 공력진동 예측시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a system for predicting a tactile aerodynamic vibration of a rotorcraft and a control method thereof, and more particularly, to a method for predicting a magnitude of a vibration caused by an aerodynamic interference caused by exposure of a rotorcraft aircraft tailwheel to a wake- And a control method thereof.

일반적으로 회전익 항공기 즉, 헬리콥터는 양력을 발생시키는 로터 블레이드(rotor blade)라고 불리는 회전 날개를 기관으로 돌려서 생기는 양력과 추진력으로 나는 항공기이며, 수직이착륙과 공중 정지가 가능하고, 회전 날개가 각도를 조정하여 전진, 후진, 횡진을 할 수 있다. 그리고 상기와 같은 회전익 항공기에 구비되는 로터 블레이드의 설계는 비행성능, 공력하중 및 소음과 같은 공기역학적인 특성뿐만 아니라 진동, 동력학적 안정성 및 비행특성(handling qualities) 등 블레이드가 직접적인 영향을 미치는 다양한 설계분야에 대한 종합적인 검토를 필요로 한다. 그런데, 상기와 같은 회전익 항공기는 통상 후미부분에서 테일쉐이크(Tail shake) 현상이 발생된다. 이러한 테일쉐이크 현상은 헬리콥터의 주로터 허브와 엔진카울, 착륙장치 등 전방동체에서 발생하는 와류가 테일붐 끝단 구조물 주위로 흐르면서 기체 진동을 유발하는 현상으로 헬리콥터에서 나타나는 대표적인 공력간섭에 의한 진동현상의 하나이다. 이러한 진동이 발생하면 조종사의 정확한 임무수행에 지장을 줄 수 있다. 또한 상기와 같은 회전익 항공기중 하나인 무장헬리콥터의 경우에는 무장시스템의 작동에 영향을 줄 수 있고 장기적으로는 장비 및 구조물의 피로파괴를 초래할 수 도 있다. 그런데, 상기와 같은 테일쉐이크 현상은 대부분 시제작 항공기의 비행시험(Flight Test) 단계에서 발견된다.Generally, a helicopter is a type of helicopter, which is an aircraft that generates lift and propulsive force generated by turning a rotary wing, called a rotor blade, which generates lift, and is capable of vertical takeoff and landing and air stopping, So that forward, backward, and transverse movement can be performed. In addition, the design of the rotor blade provided in the rotor blade aircraft described above can be applied to a variety of designs in which the blade directly influences vibration characteristics, dynamic stability, and handling qualities as well as aerodynamic characteristics such as flight performance, aerodynamic load and noise A comprehensive review of the field is required. However, a tail shake phenomenon occurs in the rear portion of a conventional rotary wing aircraft. This tail shake phenomenon is a phenomenon that a vortex generated from a front hub such as a hub hub, an engine cowl, and a landing gear of a helicopter flows around a tail boom end structure, and is a vibration phenomenon caused by a typical aerodynamic interference caused by a helicopter . These vibrations can interfere with the pilot's mission. In addition, in the case of an armed helicopter such as one of the above-mentioned helicopter aircraft, the operation of the arming system may be affected and in the long term, fatigue failure of the equipment and the structure may be caused. However, the above-mentioned tail shake phenomenon is mostly found in the Flight Test stage of the prototype aircraft.

그러면, 상기와 같은 종래 회전익항공기 설계방법을 도 1을 참고로 살펴보면, 회전익 항공기인 헬리콥터의 모델사양을 설정하는 모델사양설정과정(S100)과;Referring to FIG. 1, the method for designing a conventional flywheel aircraft as described above includes a model specification setting process (S100) for setting a model specification of a helicopter as a flywheel aircraft;

상기 모델사양설정과정(S100)후에 설정된 헬리콥터의 모델에 따른 각 서브시스템의 설계변수값을 입력시키는 데이터입력과정(S200)과;A data input step (S200) of inputting design parameter values of the respective subsystems according to the model of the helicopter set after the model specification setting process (S100);

상기 데이터입력과정(S200)후에 입력된 데이터를 근거로 하여 요구된 헬리콥터의 모델사양을 전체적으로 적용하여 계산한 후 헬리콥터 조종성 규격인 ADS-33PRF를 만족하는 선형모델화를 실행시키는 선형모델화과정(S300)과;A linear modeling process (S300) for performing linear modeling that satisfies the helicopter steering specification ADS-33PRF after applying the requested model specification of the helicopter as a whole based on the data input after the data input process (S200) ;

상기 선형모델화과정(S300)후에 선형 모델화된 개발 모델에 대해 제어 이득을 최적화한 후 비행시험평가 혹은 풍동시험을 통해 성능을 평가하고 그 성능을 실제 확인하는 성능확인과정(S400)을 포함하여 구성된다.(S400) for optimizing the control gain for the linear modeled development model after the linear modeling process (S300) and evaluating the performance through the flight test evaluation or the wind tunnel test and actually confirming the performance thereof .

여기서, 상기와 같은 종래 회전익 항공기의 설계방법을 좀 더 구체적으로 살펴보면, 회전익 항공기인 헬리콥터를 개발하려는 개발자가 모델링 프로그램이 내장된 단말기(도시안됨)에서 헬리콥터의 모델사양을 설정한다. 그리고 상기와 같이 모델사양을 단말기에 설정한 후에 그 설정된 헬리콥터의 모델에 따른 각 서브시스템의 설계변수값을 입력시킨다. 그러면, 상기 단말기에 내장된 모델링프로그램이 입력된 데이터를 근거로 하여 요구된 헬리콥터의 모델사양을 전체적으로 적용하여 계산한 후 헬리콥터 조종성 규격인 ADS-33PRF를 만족하는 선형모델화를 실행한다. 또한, 상기와 같이 선형 모델화된 개발 모델에 대해 제어 이득을 최적화한 후 비행시험평가 혹은 풍동시험을 통해 성능을 평가하고 그 성능평가에서 발견된 회전익 항공기의 미부에서 통상 발생되는 테일쉐이크 현상을 찾아 회전익 항공기의 설계에 반영한다.Hereinafter, a method for designing a conventional helicopter aircraft will be described in more detail. A developer who develops a helicopter as a helicopter aircraft sets a model specification of a helicopter in a terminal (not shown) having a modeling program installed therein. After the model specification is set in the terminal as described above, the design parameter values of the respective subsystems according to the set helicopter model are inputted. Then, the modeling program built in the terminal performs the linear modeling satisfying the helicopter maneuvering standard ADS-33PRF after calculating the model specifications of the requested helicopter on the basis of the inputted data. Also, after optimizing the control gain for the linear modeled development model as described above, the performance is evaluated through the flight test or the wind tunnel test, and the tail shake phenomenon, which is usually generated at the tail portion of the rotor blade found in the performance evaluation, Reflect in the design of the aircraft.

그러나, 상기와 같은 종래 회전익 항공기의 설계방법은 테일쉐이크 현상을 발견하기위해 통상 비행시험이나 축소모델을 이용하는 풍동시험(wind Tunnel Test)을 수행하게되는데, 이러한 비행시험이나 풍동시험이 모델제작이나 시험에 많은 시간과비용이 소요되기 때문에 회전익 항공기의 설계비용의 상승을 가져왔으며, 또한 풍동시험의 경우 실기체와 동일한 유동조건 및 모델의 강성을 구현하기 어려워 테일쉐이크현상을 정밀하게 분석처리하기가 매우 곤란하므로 그에따라 회전익항공기의 설계안정성도 상당히 저하시켰다는 문제점이 있었다.However, in order to find a tail shake phenomenon, the conventional wind turbine design method is to perform a wind tunnel test using a normal flight test or a reduced model. Such a flight test or a wind tunnel test may be used as a model test or a test And it is difficult to realize the same flow condition and stiffness of the model as in the case of the wind tunnel. Therefore, it is very difficult to analyze the tailshake phenomenon precisely And thus the design stability of the rotor blade aircraft has been significantly reduced.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기위해 발명된 것으로, 전산유체 해석을 통해 회전익 항공기의 미부에 발생되는 진동크기 및 주파수 분석을 정량적으로 정밀하게 예측하므로써, 항공기 개발비용 및 시간을 감축시킬수 있는 회전익 항공기 미부 공력진동 예측시스템 및 그 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for estimating the magnitude and frequency of vibration generated in a tail portion of a rotor- And to provide a control method for a tail rotor airstrip vibration prediction system that can reduce the rotation speed of a flywheel.

본 발명의 또 다른 목적은 회전익항공기의 미부에 장착된 수직안정판 또는 전기체에 작용하는 요잉모멘트를 실시간으로 분석하여 테일쉐이크 진동특성을 정확하게 예측하여 회전익항공기의 설계에 반영할 수 있는 회전익 항공기 미부 공력진동 예측시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a rotor blade aircraft capable of accurately estimating tail shake vibration characteristics by analyzing yaw moment acting on a vertical stabilizer plate or an electric body mounted on a tail portion of a rotor blade aircraft in real time, A vibration prediction system and a control method thereof.

상기와 같은 목적을 달성하기위한 본 발명은 일부 블레이드만을 포함한 회전익 항공기의 전체부분을 모사하여 회전익 항공기의 해석모델을 설정하여 표시하는 해석모듈과;According to an aspect of the present invention, there is provided an information processing apparatus comprising: an analysis module for modeling and displaying an analysis model of a rotor blade aircraft by simulating a whole portion of a rotor blade aircraft including only a part of blades;

상기 해석모듈에 의해 설정된 회전익 항공기의 해석모델 주위에 일정크기로 격자를 생성하여 표시하는 해석격자생성모듈과;An analysis grid generating module for generating and displaying a grid of a predetermined size around an analysis model of the rotor blade aircraft set by the analysis module;

상기 해석격자생성모듈에 의해 격자처리된 해석모델에 대해 난류계산모델을 적용하고 경계조건을 입력한후 비정상(unsteady) 계산을 수행하여 비정상해석을 실행하는 계산모듈과;A computation module for applying a turbulent computation model to an analytical model lattice-processed by the analytic grid generation module, inputting boundary conditions, and performing an unsteady computation to perform an unsteady analysis;

상기 계산모듈에 의해 계산해석된 회전익 항공기의 해석모델에 대하여 전산유체해석을 통해 항공기 미부에 작용하는 요잉모멘트(yawing moment)를 추출하여 표시하는 요잉모멘트 추출모듈과;A yaw moment extraction module for extracting and displaying a yawing moment acting on an aircraft tail portion through a computational fluid analysis with respect to an analysis model of the flywheel aircraft calculated and analyzed by the calculation module;

상기 요잉모멘트 추출모듈에 의해 계산된 요잉모멘트데이터를 근거로 FFT 처리하여 주파수를 진동크기를 분석하여 항공기 미부 공력진동을 예측하여 출력하는 공력진동예측모듈을 포함하는 회전익 항공기 미부 공력진동 예측시스템을 제공한다.And an aerodynamic vibration prediction module for performing an FFT process on the basis of the yaw moment data calculated by the yaw moment extraction module to predict the aerial vibration amplitude of the aircraft by analyzing the vibration amplitude of the frequency, do.

본 발명의 또 다른 특징은 해석모듈이 일부 블레이드만을 포함한 회전익 항공기의 전체부분을 모사하여 회전익 항공기의 해석모델을 설정하여 표시하는 제1 과정과;According to still another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling an aircraft, the method comprising: a first step of setting and displaying an analysis model of a rotor blade aircraft by simulating an entire portion of a rotor blade aircraft including only a part of blades;

상기 제1 과정후에 해석격자생성모듈이 해석모듈에 의해 설정된 회전익 항공기의 해석모델 주위에 일정크기로 격자를 생성하여 표시하는 제2 과정과;A second step of, after the first step, generating a grid of a predetermined size around the analysis model of the rotor blade aircraft set by the analysis module, by the analysis grid generation module;

상기 제2 과정후에 계산모듈이 해석격자생성모듈에 의해 격자처리된 해석모델에 대해 난류계산모델을 적용하고 경계조건을 입력한후 비정상(unsteady) 계산을 수행하여 비정상해석을 실행하는 제3 과정과;A third step of, after the second step, applying a turbulent calculation model to the analytical model lattice-processed by the analytical grid generation module by the computation module, performing an unsteady computation after inputting the boundary conditions, ;

상기 제3 과정후에 요잉모멘트 추출모듈이 계산모듈에 의해 계산해석된 회전익 항공기의 해석모델에 대하여 전산유체해석을 통해 항공기 미부에 작용하는 요잉모멘트(yawing moment)를 추출하여 표시하는 제4 과정과;A fourth step of extracting and displaying a yawing moment acting on the aircraft tail through the computational fluid analysis with respect to the analysis model of the flywheel aircraft calculated and analyzed by the calculation module after the third process;

상기 제4 과정후에 공력진동예측모듈이 요잉모멘트 추출모듈에 의해 계산된 요잉모멘트데이터를 근거로 FFT 처리하여 주파수를 진동크기를 분석하여 항공기 미부 공력진동을 예측하여 출력하는 제5 과정을 포함하는 회전익 항공기 미부 공력진동 예측시스템의 제어방법을 제공한다.A fourth step of, after the fourth step, performing FFT processing on the yaw moment data calculated by the yaw moment extraction module by the aerodynamic vibration prediction module, and estimating and outputting the aerial antebellum aerodynamic vibration by analyzing the frequency, A method for controlling an aircraft aerodynamic vibration prediction system is provided.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 전산유체 해석을 통해 회전익 항공기의 미부에 발생되는 진동크기 및 주파수 분석을 정량적으로 정밀하게 예측하므로써, 비행시험 및 풍동시험을 하지않더라도 해석적인 방법에 의해 항공기 설계단계에서 테일쉐이크 진동을 정밀하게 예측한 후 이를 회전익항공기의 설계에 반영하므로 그에 따라 항공기 개발비용 및 시간을 감축시킬수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to quantitatively and precisely predict the magnitude and frequency of vibration generated in the tail portion of a rotorcraft aircraft through the computational fluid analysis, so that even if the flight test and the wind tunnel test are not performed, It accurately predicts the tail shake vibration and reflects it in the design of the rotor blade aircraft, thereby reducing the development cost and time of the aircraft.

상기와 같은 본 발명은 회전익항공기의 미부에 장착된 수직안정판 또는 전기체에 작용하는 요잉모멘트를 실시간으로 분석하여 테일쉐이크 진동특성을 정확하게 예측하여 회전익항공기의 설계에 반영하므로 그에 따라 회전익 항공기의 설계안정성을 극대화시키는 효과도 있다.As described above, It is possible to accurately estimate the tail shake vibration characteristics by analyzing the yawing moment acting on the vertical stabilizer plate or the electric body mounted on the tail of the rotor blade aircraft in real time, thereby reflecting the design of the rotor blade aircraft in the design of the rotor blade aircraft, thereby maximizing the stability of the rotor blade aircraft .

도 1은 종래 회전익항공기 설계방법의 일례를 설명하는 설명도.
도 2는 본 발명에 따른 회전익 항공기 미부 공력진동 예측시스템의 일례를 설명하는 설명도.
도 3은 본 발명 시스템에 따른 회전익 항공기의 해석모듈의 일례를 설명하는 설명도.
도 4는 본 발명 시스템에 의해 설정된 해석모델의 격자생성형태를 설명하는 설명도.
도 5는 본 발명의 플로우차트.
도 6은 일반적인 돔 페어링 장착 전후의 유선형태를 비교한 설명도.
도 7은 일반적인 로터허브 부근 Z단면의 속도분포를 설명하는 설명도.
도 8은 본 발명 시스템에서 돔페어링 유무에 따른 수직안정판에 작용하는 요잉모멘트에 대한 FFT 결과비교를 설명하는 설명도.
1 is an explanatory view for explaining an example of a conventional rotary-wing aircraft designing method;
BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001]
3 is an explanatory view for explaining an example of an analysis module of a rotor blade aircraft according to the system of the present invention.
4 is an explanatory view for explaining a grid generation form of an analysis model set by the system of the present invention;
5 is a flowchart of the present invention.
Fig. 6 is an explanatory diagram comparing a wire type before and after mounting a common dome pairing. Fig.
7 is an explanatory view for explaining a velocity distribution of a Z-section in the vicinity of a general rotor hub;
8 is an explanatory view for explaining a comparison of FFT results of yaw moments acting on a vertical stabilizer according to presence or absence of dome pairing in the system of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 회전익 항공기 미부 공력진동 예측시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a rotor propulsion ankle propulsion vibration prediction system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 여기서 설명되어지는 본 발명에 따른 회전익 항공기 미부 공력진동 예측시스템의 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)." 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. However, the present invention may be embodied in other forms without being limited to the embodiments of the rotor blade aircraft aerodynamic vibration prediction system according to the present invention described here. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Like reference numerals designate like elements throughout the specification. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. The term " comprises " And / or "comprising" does not exclude the presence or addition of one or more other elements, steps, operations, and / or elements.

실시예Example

도 2는 본 발명에 따른 회전익 항공기 미부 공력진동 예측시스템의 일실시예를 개략적으로 설명하는 설명도이고, 도 3은 본 발명 시스템에 따른 회전익 항공기의 해석모듈의 일례를 설명하는 설명도이며, 도 4는 본 발명 시스템에 의해 설정된 해석모델의 격자생성형태를 설명하는 설명도이고, 도 5는 본 발명의 플로우차트이며, 도 6은 일반적인 돔 페어링 장착 전후의 유선형태를 비교한 설명도이며, 도 7은 일반적인 로터허브 부근 Z단면의 속도분포를 설명하는 설명도이고, 도 8은 본 발명 시스템에서 돔페어링 유무에 따른 수직안정판에 작용하는 요잉모멘트에 대한 FFT 결과비교를 설명하는 설명도이다.FIG. 2 is an explanatory view schematically explaining an embodiment of a tail rotor airstrip vibration prediction system according to the present invention, FIG. 3 is an explanatory view for explaining an example of an analysis module of a flywheel aircraft according to the system of the present invention, Fig. 5 is a flowchart of the present invention. Fig. 6 is an explanatory diagram comparing a wire type before and after mounting a common dome pairing. Fig. 7 is an explanatory view for explaining a velocity distribution of a Z section near a general rotor hub, and FIG. 8 is an explanatory view for explaining a comparison of FFT results for yaw moments acting on a vertical stabilizer according to whether dome pairing is performed in the system of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 회전익 항공기 미부 공력진동 예측시스템은, 일부 블레이드만을 포함한 회전익 항공기의 전체부분을 모사하여 회전익 항공기의 해석모델(1)을 설정하여 표시하는 해석모듈(2)과;Referring to FIG. 2, the system for predicting a tail rotor airstrip vibration according to an exemplary embodiment of the present invention includes an analysis module 1 for setting and displaying an analysis model 1 of a rotor fly aircraft by simulating a whole portion of a rotor fly aircraft including only some blades, (2);

상기 해석모듈(2)에 의해 설정된 회전익 항공기의 해석모델(1) 주위에 일정크기로 격자를 생성하여 표시하는 해석격자생성모듈(3)과;An analysis grid generation module (3) for generating and displaying a grid of a predetermined size around the analysis model (1) of the rotor blade aircraft set by the analysis module (2);

상기 해석격자생성모듈(3)에 의해 격자처리된 해석모델(1)에 대해 난류계산모델을 적용하고 경계조건을 입력한후 비정상(unsteady) 계산을 수행하여 비정상해석을 실행하는 계산모듈(4)과;A calculation module 4 for applying a turbulent calculation model to the analytical model 1 lattice-processed by the analytical grid generation module 3, inputting boundary conditions, performing an unsteady calculation, and;

상기 계산모듈(4)에 의해 계산해석된 회전익 항공기의 해석모델(1)에 대하여 전산유체해석을 통해 항공기 미부에 작용하는 요잉모멘트(yawing moment)를 추출하여 표시하는 요잉모멘트 추출모듈(5)과;A yaw moment extraction module 5 for extracting and displaying a yawing moment acting on an aircraft tail portion through a computational fluid analysis with respect to the analysis model 1 of the flywheel aircraft calculated and analyzed by the calculation module 4, ;

상기 요잉모멘트 추출모듈(5)에 의해 계산된 요잉모멘트데이터를 근거로 FFT 처리하여 주파수를 진동크기를 분석하여 항공기 미부 공력진동을 예측하여 출력하는 공력진동예측모듈(6)을 포함하여 구성된다.And an aerodynamic vibration prediction module 6 for FFT processing based on the yaw moment data calculated by the yaw moment extraction module 5 to analyze the vibration frequency and estimate the aerial vibration amplitude of the aircraft.

그리고, 상기 해석모듈(2)은 회전익 항공기 해석모델을 설정하기위해서 도 3에 도시된 바와같이 회전익 항공기의 모든 부분을 그대로 모사하되, 꼬리로터(허브 및 블레이드)는 고려하지 않고, 주로터의 블레이드의 경우 뿌리(root)부분까지만 모사(블레이드 전체길의 30%)하고, 허브의 경우 비교적 실제와 유사하게 모사하게 하므로써,(블레이드를 30%이내로 모사하면 팁에서 발생하는 볼텍스나 후류가 수직핀 부근으로 흘러 전체적 해석결과에 영향을 줌) 해석에서 블레이드를 제외하게 되어 계산시간을 상당량 절감할 수 있다.In order to set the analysis model of the rotor blade aircraft, the analysis module 2 simulates all parts of the rotor blade aircraft as shown in FIG. 3, without considering the tail rotor (hub and blade) (30% of the entire length of the blade), and the hub is simulated to be relatively similar to that of the hub. (When the blade is replicated within 30%, the vortices or wakes that occur at the tip become close to the vertical pin Which influences the overall analysis result), eliminating the blades in the analysis, which can save a considerable amount of computation time.

또한, 상기 해석격자생성모듈(3)은 전산유체역학(computitional Fluid dynamic)해석을 수행하기 위해서 도 4에 도시된 바와같이 회전익 항공기 모델(1) 주위에 격자를 생성하고 해석영역은 동체 크기의 7-10배 정도까지 고려한다. 이때 상기 해석격자생성모듈(3)은 항공기 외부 해석영역을 사각형, 원형 또는 이와 유사한 형태로 구성하고 동체 주변에서 유동장 변화가 심하므로 원방에서 동체에 근접할수록 격자를 밀집시키게 하며, 특히 유동변화가 급격한 주로터 허브 및 엔진카울∼수직핀 사이의 공간에 많은 격자를 밀집시킨다. In order to perform a computational fluid dynamic analysis, the analysis grid generation module 3 generates a grid around the rotor-type aircraft model 1 as shown in FIG. 4, -10 times. At this time, the analysis grid generation module 3 constructs the external analysis region of the aircraft as a square, circle, or the like, and as the flow field changes around the fuselage, the closer to the fuselage the farther the fuselage is, Mainly, a lot of grids are concentrated in the space between the rotor hub and the engine cowl ~ vertical pin.

이때, 상기 계산모듈(4)은 주로터 허브가 272rpm으로 회전하는데 이것을 moving mesh기법을 사용하여 모사하고, 주로터 회전에 따른 후방유동의 변화를 살펴볼 경우 비정상(unsteady)해석을 수행한다. 이때 상기 비정상 계산을 위한 시간전진 간격은 격자크기와 주로터 허브회전수를 고려하여 정하고, 시간전진 계산 간격은 약 30 ∼50 정도가 적절하다.At this time, the calculation module 4 mainly performs the unsteady analysis when the turbo hub rotates at 272 rpm using the moving mesh method and examines the change in the backward flow due to the rotation of the main rotor. In this case, the time advance interval for the abnormal calculation is determined in consideration of the lattice size and the main hub rotation number, and the time advance calculation interval is preferably about 30 to 50 times.

한편, 상기 계산모듈(4)은 난류모델에 대해 일반적인 k-e 모델을 사용 할 수 있으며 계산시간이 좀더 소요되는 고차의 난류모델을 사용 할 수도 있다. 또한, 상기 계산모듈(4)은 해석을 위한 경계조건으로 전방은 항공기 전진속도 경계조건, 측방 및 후방은 자유류 정압조건, 동체는 벽(wall) 경계조건을 적용한다. On the other hand, the calculation module 4 can use a general k-e model for the turbulence model and a higher-order turbulence model that requires a longer calculation time. In addition, the calculation module (4) applies the boundary condition for the analysis, the forward velocity of the aircraft, the free-flow static pressure condition of the side and rear, and the wall boundary condition of the body.

더 나아가, 상기 계산모듈(4)은 회전익 항공기에 작용하는 요잉모멘트를 실시간 분석하기 위해서 비정상(unsteady)해석을 수행하게 되는데, 비정상계산을 위한 시간전진 간격은 격자크기와 주로터 허브 회전수를 고려하여 정하게 되고, 이러한 보통 시간계산 간격은 30 ∼50 정도로 설정하며, 계산은 로터 허브가 약 8회이상 회전할 때 까지 수행한다. 이때, 상기 회전수를 늘릴수록 진동분석시 불필요한 주파수 성분이 사라져 예측의 정확도를 높일 수 있다.Further, the calculation module 4 performs an unsteady analysis in order to analyze the yaw moment acting on the flywheel aircraft in real time. The time advance interval for the abnormal calculation considers the grid size and the main hub rotation number This normal time calculation interval is set to about 30 to 50, and the calculation is performed until the rotor hub rotates about eight times. At this time, unnecessary frequency components disappear in the vibration analysis as the number of revolutions increases, so that the accuracy of prediction can be increased.

한편 상기 요잉모멘트 추출모듈(5)은 전산유체해석을 통해서 항공기 수직안전판에 작용하는 힘과 모멘트를 정확히 추출하는데, 주로터 허브가 최소 8회전 할 때까지 누적계산된 수직안정판에 작용하는 시간에 따른 요잉모멘트의 변화를 추출한다.On the other hand, the yaw moment extraction module 5 accurately extracts the forces and moments acting on the vertical stabilizer of the aircraft through the computational fluid analysis. The yaw moment extraction module 5 mainly extracts the forces acting on the vertical stabilizer The change in yaw moment is extracted.

그리고 상기 공력진동예측모듈(6)은 추출한 수직안정판의 요잉모멘트 데이터를 FFT 처리하여 주파수를 진동크기를 분석한다.
Then, the aerodynamic vibration prediction module 6 performs FFT processing on yaw moment data of the extracted vertical stabilizer to analyze frequency and magnitude of vibration.

다음에는 상기와 같은 구성으로 된 본 발명시스템의 제어방법을 설명한다.Next, a control method of the system of the present invention having the above-described configuration will be described.

본 발명의 방법은 도 5에 도시된 바와같이 초기상태(S1)에서 해석모듈(2)이 일부 블레이드만을 포함한 회전익 항공기의 전체부분을 모사하여 회전익 항공기의 해석모델(1)을 설정하여 표시하는 제1 과정(S2)과;The method of the present invention is characterized in that in the initial state (S1), as shown in Figure 5, the analysis module (2) simulates a whole part of a rotorcraft aircraft including only some blades and sets an analytical model (1) 1 step S2;

상기 제1 과정(S2)후에 해석격자생성모듈(3)이 해석모듈(2)에 의해 설정된 회전익 항공기의 해석모델(1) 주위에 일정크기로 격자를 생성하여 표시하는 제2 과정(S3)과;A second step S3 of generating and displaying a grid around the analysis model 1 of the rotor blade aircraft set by the analysis module 2 by the analysis grid generation module 3 after the first step S2, ;

상기 제2 과정(S3)후에 계산모듈(4)이 해석격자생성모듈(3)에 의해 격자처리된 해석모델(1)에 대해 난류계산모델을 적용하고 경계조건을 입력한후 비정상(unsteady) 계산을 수행하여 비정상해석을 실행하는 제3 과정(S4)과;After the second step S3, the calculation module 4 applies a turbulent calculation model to the analytical model 1 subjected to lattice processing by the analytical grid generation module 3, inputs boundary conditions, and then calculates an unsteady calculation (S4) for performing an abnormal analysis by performing the third step (S4);

상기 제3 과정(S4)후에 요잉모멘트 추출모듈(5)이 계산모듈(4)에 의해 계산해석된 회전익 항공기의 해석모델(1)에 대하여 전산유체해석을 통해 항공기 미부에 작용하는 요잉모멘트(yawing moment)를 추출하여 표시하는 제4 과정(S5)과;After the third step S4, the yawing moment extraction module 5 calculates the yawing moment yawing moment acting on the aircraft tail through the computational fluid analysis for the analysis model 1 of the flywheel aircraft calculated and analyzed by the calculation module 4 a fourth step (S5) of extracting and displaying a moment;

상기 제4 과정(S5)후에 공력진동예측모듈(6)이 요잉모멘트 추출모듈(5)에 의해 계산된 요잉모멘트데이터를 근거로 FFT 처리하여 주파수를 진동크기를 분석하여 항공기 미부 공력진동을 예측하여 출력하는 제5 과정(S6)을 포함하여 구성된다.
After the fourth step S5, the aerodynamic vibration prediction module 6 performs FFT processing based on the yaw moment data calculated by the yaw moment extraction module 5 to analyze the vibration amplitude to estimate the aerial vibration of the aircraft And a fifth step (S6) of outputting the data.

그리고, 상기 제1 과정(S2)은 해석모듈이 회전익 항공기 해석모델을 설정하기위해서 회전익 항공기의 모든 부분을 그대로 모사하되, 꼬리로터(허브 및 블레이드)는 모사하지 않고, 주로터 블레이드의 경우에만 뿌리(root)부분까지 모사(블레이드 전체길의 30%)하되, 허브의 경우 비교적 실제와 유사하게 모사하는 구체모사단계를 더 포함한다. Then, in the first step (S2), the analysis module simulates all the parts of the rotary-wing aircraft in order to set the analysis model of the rotary-wing aircraft, but does not simulate the tail rotor (hub and blades) (30% of the total length of the blade) to the root of the hub, but includes a concrete simulation step that simulates relatively realistic cases for the hub.

또한, 상기 제2 과정(S3)은 해석격자생성모듈이 전산유체역학 해석수행시 회전익 항공기 외부 해석영역을 사각형, 원형 또는 이와 유사한 형태로 구성하고 동체 주변에서 유동장 변화가 심하므로 원방에서 동체에 근접할수록 격자를 밀집시키도록 하는 격자밀집단계를 더 포함한다.In the second step (S3), the analytical grid generation module forms a rectangular, circular, or similar shape in the external analysis area of the rotor blade airplane when the computational fluid dynamic analysis is performed. Since the flow field changes around the fuselage, And a lattice densification step for densifying the lattice more.

더 나아가, 상기 제3 과정(S4)은 계산모듈이 회전하는 주로터 허브를 moving mesh기법을 사용하여 모사하고, 주로터 회전에 따른 후방유동의 변화를 비정상(unsteady)해석을 통해 확인하는 구체해석단계를 더 포함한다. Further, in the third step (S4), the main module hub in which the calculation module rotates is simulated using a moving mesh technique, and a spherical analysis in which the change in the backward flow due to the main rotation is confirmed through an unsteady analysis .

이에 더하여, 상기 제3 과정(S4)은 계산모듈이 난류모델에 대해 일반모델(k-e 모델)을 사용하거나 혹은 계산시간이 소요되는 고차의 난류모델을 사용할 수 도 있고, 해석을 위한 경계조건으로 전방은 항공기 전진속도 경계조건, 측방 및 후방은 자유류 정압조건, 동체는 벽(wall) 경계조건을 적용하는 조건설정단계를 더 포함한다. In addition, in the third step (S4), the calculation module may use a general model (ke model) for the turbulence model or a higher-order turbulence model that requires calculation time, Further includes a condition setting step of applying the forward speed boundary condition of the aircraft, the free-flow static pressure condition of the side and rear direction, and the wall boundary condition of the fuselage.

한편 상기 제4 과정(S5)은 요잉모멘트 추출모듈이 전산유체해석을 통해서 항공기 수직안전판에 작용하는 힘과 모멘트를 추출할 경우 주로터 허브가 최소 8회전 할 때까지 누적계산된 수직안정판에 작용하는 시간에 따른 요잉모멘트의 변화를 추출하는 추출조건설정단계를 더 포함한다.
Meanwhile, in the fourth step (S5), when the yaw moment extraction module extracts forces and moments acting on the vertical stabilizer of the aircraft through the computational fluid analysis, it acts mainly on the cumulative vertical stabilizer until the turbo hub rotates at least eight revolutions And an extraction condition setting step of extracting a change in yaw moment with time.

환언하면, 본 발명의 회전익 항공기 미부 공력진동 예측시스템을 활용하려면, 먼저, 해석모듈(2)이 일부 블레이드만을 포함한 회전익 항공기의 전체부분을 모사하여 회전익 항공기의 해석모델(1)을 설정하여 시스템 디스플레이(7)상에 표시한다. 그리고 상기 해석모듈(2)에 의해 설정된 회전익 항공기의 해석모델(1) 주위에 해석격자생성모듈(3)은 일정크기로 격자를 생성하여 시스템 디스플레이(7)상에 표시한다. 또한, 상기와 같이 해석격자생성모듈(3)에 의해 격자처리된 해석모델(1)에 대해 계산모듈(4)은 난류계산모델을 적용하고 경계조건을 입력한후 비정상(unsteady) 계산을 수행하여 비정상해석을 실행한다. 더 나아가 상기와 같은 과정을 통해 계산해석된 회전익 항공기의 해석모델(1)에 대하여 요잉모멘트 추출모듈(5)은 전산유체해석을 통해 항공기 미부에 작용하는 요잉모멘트(yawing moment)를 추출하여 시스템 디스플레이(7)상에 표시한다. 그리고 마지막으로 상기와 같은 과정을 통해 계산된 요잉모멘트데이터를 근거로 공력진동예측모듈(6)은 FFT 처리하여 주파수를 진동크기를 분석하므로 항공기 미부 공력진동을 예측하여 시스템 디스플레이(7)상에 출력하므로써, 회전익 항공기의 미부에 발생되는 진동크기 및 주파수 분석을 정량적으로 정밀하게 예측할 수 있게 된다.In other words, in order to utilize the flywheel avian aerodynamic vibration prediction system of the present invention, first, the analysis module 2 simulates the entire portion of the rotorcraft including only some blades to set the analysis model 1 of the rotorcraft aircraft, (7). The analysis grid generation module 3 generates a grid of a predetermined size around the analysis model 1 of the rotor blade aircraft set by the analysis module 2 and displays it on the system display 7. In addition, for the analytical model 1 which is lattice-processed by the analytical grid generation module 3 as described above, the calculation module 4 applies the turbulent model, inputs the boundary conditions, and performs an unsteady calculation Performs an abnormal analysis. The yawing moment extraction module 5 extracts a yawing moment acting on the aircraft tail portion through the computational fluid analysis with respect to the analysis model 1 of the rotary wing aircraft computationally analyzed through the above process, (7). Finally, based on the yaw moment data calculated through the above process, the aero-vibration prediction module 6 performs FFT processing to analyze the frequency of the vibration, and thus predicts the aircraft tentative aerodynamic vibration and outputs it to the system display 7 It is possible to quantitatively and precisely predict the amplitude and frequency analysis of the vibration generated in the tail portion of the rotor blade aircraft.

여기서 상기와 과정을 좀 더 구체적으로 설명하면, 먼저, 테일쉐이크 진동을 제어하는 방법 중 널리 사용되는 방법은 로터헤드 상부에 돔형 페어링(dome fairing)을 장착하는 방법이 있다. 이중 본 발명에서는 돔형 페어링 장착전후의 헬리콥터 기체의 횡방향 진동특성 예측에 적용하였는데, 그러한 돔페어링 장착전후 돔페어링 부근을 지나는 유선의 형태를 비교하였다. 이때, 상기 돔페어링에 의한 유동의 하향편향 효과를 도 6에 도시된 바와같이 명확히 나타난다. 그리고, 상기 돔페어링이 없는 경우 도 7에 도시된 바와같이 주기적으로 발생하는 허브 후류가 생성됨을 볼 수 있는데, 이런 주기적 후류는 돔페어링 장착 후 약화되거나 분산된 경향을 나타낸다. 따라서, 상기와 같이 도 6 내지 도 7의 비교를 참고로 할 때, 테일쉐이크는 동체 무게중심 후방, 특히 테일붐 끝단의 수직안정판 주위에서 좌우의 압력이 불균형해져 횡방향 진동이 나타나는 것을 확인할 수 있다. 그리고 이러한 횡방향 진동은 동체의 요잉모멘트(yawing moment) 변화로 나타난다. 그러므로 상기와 같은 수직안정판 또는 전기체에 작용하는 요잉모멘트를 실시간으로 분석하면 테일쉐이크 진동특성을 명확히 파악할 수 있기 때문에 본 발명 시스템(8)은 상기와 같은 요잉모멘트를 실시간으로 FFT 처리하여 주파수를 진동크기를 분석하므로 항공기 미부 공력진동을 예측하여 시스템 디스플레이(7)상에 출력하므로써, 회전익 항공기의 미부에 발생되는 진동크기 및 주파수 분석을 정량적으로 정밀하게 예측할 수 있게 된다.Hereinafter, the above process will be described in more detail. First, a method widely used for controlling the tail shake vibration is to mount a dome fairing on the rotor head. In the present invention, the present invention is applied to predicting the transverse vibration characteristics of the helicopter gas before and after mounting the dome-type pairing, and comparing the shapes of the wires passing around the dome pairing before and after mounting the dome pairing. At this time, the downward deflection effect of the flow due to the dome pairing is clearly shown as shown in FIG. In the absence of the dome pairing, it can be seen that the hub wake that occurs periodically as shown in FIG. 7 is generated. Such periodic wakes tend to be weakened or dispersed after mounting the dome pairing. 6 to 7, it can be confirmed that the lateral shaking is caused by unbalanced left and right pressures at the tail shake behind the center of gravity of the fuselage, especially around the vertical stabilizer at the end of the tail boom . This transverse vibration appears as a change in the yawing moment of the body. Therefore, since the tail shake vibration characteristic can be clearly understood by analyzing the yaw moment acting on the vertical stabilizer plate or the electric body in real time, the system 8 of the present invention performs FFT processing on the yaw moment in real time, It is possible to predict quantitatively and precisely the magnitude and frequency analysis of the vibration generated in the tail portion of the rotor blade aircraft by predicting the aircraft tail rotor vibration and outputting it on the system display 7. [

여기서 상기 돔페어링 유무에 따른 수직안정판에 작용하는 요잉모멘트에 대한 FFT 결과를 도 8에 도시된 바와같이 비교하였다. 이때 상기 도면에서, 돔페어링을 장착하지 않은 경우 2P, 3P, 4P 성분의 진동이 나타난다. 기존의 사례를 보면 tail shake 진동은 1st lateral bending 모드와 깊은 관련이 있다. 또한 상기 도 8에서 2P 주파수 성분이 tail shake 진동을 유발할 수 있는 성분이라 예상된다. 이러한 진동 성분들은 돔페어링의 장착에 의해 소멸되거나 상당량 감소하는 것으로 나타난다. 즉, 상기 돔페어링이 종축 중심부의 유동을 편향시켜 전압력을 증가시키고, 돔페어링 양측에서 발생한 강한 와동이 유동장에 에너지를 공급하여 유동불안정을 완화시켜 이러한 결과가 나타난다고 생각된다. 그러므로 본 발명 시스템(8)에서는 이러한 원인들을 분석하여 회전익항공기의 미부에 대한 공력진동을 정밀하게 예측하여 설계에 반영할 수 있게된다.Here, the FFT results of the yaw moment acting on the vertical stabilizer according to the presence or absence of the dome pairing are compared as shown in FIG. In this case, when the dome pairing is not mounted, the vibration of the 2P, 3P, and 4P components appears. In the existing case, the tail shake vibration is closely related to the 1st lateral bending mode. In FIG. 8, it is expected that the 2P frequency component is a component that can cause tail shake vibration. These vibration components are extinguished or significantly reduced by the installation of the dome pairing. That is, it is considered that the dome pairing increases the voltage force by deflecting the flow at the center of the vertical axis, and the strong vortices generated from both sides of the dome pairing supply energy to the flow field to alleviate flow instability. Therefore, in the present invention system (8), it is possible to accurately predict the aerodynamic vibration of the tail portion of the rotor blade aircraft and to reflect the aerodynamic vibration in the design by analyzing these causes.

1 : 해석모델 2 : 해석모듈
3 : 해석격자생성모듈 4 : 계산모듈
5 : 요잉모멘트 추출모듈 6 : 공력진동예측모듈
7 : 공력진동예측모듈 8 : 공력진동 예측시스템
1: Analytical model 2: Analytical module
3: Analytical grid generation module 4: Calculation module
5: yaw moment extraction module 6: aerodynamic vibration prediction module
7: Aerodynamic Vibration Prediction Module 8: Aerodynamic Vibration Prediction System

Claims (8)

일부 블레이드만을 포함한 회전익 항공기의 전체부분을 모사하여 회전익 항공기의 해석모델을 설정하여 표시하는 해석모듈과;
상기 해석모듈에 의해 설정된 회전익 항공기의 해석모델 주위에 일정크기로 격자를 생성하여 표시하는 해석격자생성모듈과;
상기 해석격자생성모듈에 의해 격자처리된 해석모델에 대해 난류계산모델을 적용하고 경계조건을 입력한후 비정상(unsteady) 계산을 수행하여 비정상해석을 실행하는 계산모듈과;
상기 계산모듈에 의해 계산해석된 회전익 항공기의 해석모델에 대하여 전산유체해석을 통해 항공기 미부에 작용하는 요잉모멘트(yawing moment)를 추출하여 표시하는 요잉모멘트 추출모듈과;
상기 요잉모멘트 추출모듈에 의해 계산된 요잉모멘트데이터를 근거로 FFT 처리하여 주파수를 진동크기를 분석하여 항공기 미부 공력진동을 예측하여 출력하는 공력진동예측모듈을 포함하는 회전익 항공기 미부 공력진동 예측시스템.
An analysis module for simulating a whole portion of a rotorcraft including only some blades and setting and displaying an analysis model of the rotorcraft;
An analysis grid generating module for generating and displaying a grid of a predetermined size around an analysis model of the rotor blade aircraft set by the analysis module;
A computation module for applying a turbulent computation model to an analytical model lattice-processed by the analytic grid generation module, inputting boundary conditions, and performing an unsteady computation to perform an unsteady analysis;
A yaw moment extraction module for extracting and displaying a yawing moment acting on an aircraft tail portion through a computational fluid analysis with respect to an analysis model of the flywheel aircraft calculated and analyzed by the calculation module;
And an aerodynamic vibration prediction module for predicting and outputting the aerial anthropogenic vibration of the aircraft by analyzing the vibration amplitude of the frequency by FFT processing based on the yaw moment data calculated by the yaw moment extraction module.
제1항에 있어서,
상기 해석격자생성모듈은 전산유체역학 해석시 회전익 항공기 모델 주위에 격자를 생성하고 해석영역은 동체 크기의 7-10배이상 고려하는 것을 특징으로 하는 회전익 항공기 미부 공력진동 예측시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the analysis grid generation module generates a grid around the rotor-fly aircraft model in the computational fluid dynamics analysis, and the analysis region considers at least 7-10 times the size of the fuselage.
해석모듈이 일부 블레이드만을 포함한 회전익 항공기의 전체부분을 모사하여 회전익 항공기의 해석모델을 설정하여 표시하는 제1 과정과;
상기 제1 과정후에 해석격자생성모듈이 해석모듈에 의해 설정된 회전익 항공기의 해석모델 주위에 일정크기로 격자를 생성하여 표시하는 제2 과정과;
상기 제2 과정후에 계산모듈이 해석격자생성모듈에 의해 격자처리된 해석모델에 대해 난류계산모델을 적용하고 경계조건을 입력한후 비정상(unsteady) 계산을 수행하여 비정상해석을 실행하는 제3 과정과;
상기 제3 과정후에 요잉모멘트 추출모듈이 계산모듈에 의해 계산해석된 회전익 항공기의 해석모델에 대하여 전산유체해석을 통해 항공기 미부에 작용하는 요잉모멘트(yawing moment)를 추출하여 표시하는 제4 과정과;
상기 제4 과정후에 공력진동예측모듈이 요잉모멘트 추출모듈에 의해 계산된 요잉모멘트데이터를 근거로 FFT 처리하여 주파수를 진동크기를 분석하여 항공기 미부 공력진동을 예측하여 출력하는 제5 과정을 포함하는 회전익 항공기 미부 공력진동 예측시스템의 제어방법.
A first step of setting an analysis model of the rotor blade aircraft by displaying an entire part of the rotor blade aircraft including only a part of the blades, and displaying the analyzed model;
A second step of, after the first step, generating a grid of a predetermined size around the analysis model of the rotor blade aircraft set by the analysis module, by the analysis grid generation module;
A third step of, after the second step, applying a turbulent calculation model to the analytical model lattice-processed by the analytical grid generation module by the computation module, performing an unsteady computation after inputting the boundary conditions, ;
A fourth step of extracting and displaying a yawing moment acting on the aircraft tail through the computational fluid analysis with respect to the analysis model of the flywheel aircraft calculated and analyzed by the calculation module after the third process;
A fourth step of, after the fourth step, performing FFT processing on the yaw moment data calculated by the yaw moment extraction module by the aerodynamic vibration prediction module, and estimating and outputting the aerial antebellum aerodynamic vibration by analyzing the frequency, Control Method of Aircraft Aircraft Aerodynamic Vibration Prediction System.
제3항에 있어서,
상기 제1 과정은 해석모듈이 회전익 항공기 해석모델을 설정하기위해서 회전익 항공기의 모든 부분을 그대로 모사하되, 꼬리로터(허브 및 블레이드)는 모사하지 않고, 주로터 블레이드의 경우에만 뿌리(root)부분까지 모사(블레이드 전체길의 30%)하되, 허브의 경우 비교적 실제와 유사하게 모사하는 구체모사단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전익 항공기 미부 공력진동 예측시스템의 제어방법.
The method of claim 3,
In the first step, the analysis module simulates all parts of the rotorcraft aircraft in order to set up the rotorcraft analysis model, but does not simulate the tail rotor (hub and blade) but only the rotor (30% of the total length of the blade) of the hub, but in the case of the hub, it further includes a concrete simulation step that simulates a comparatively realistic simulation.
제3항에 있어서,
상기 제2 과정은 해석격자생성모듈이 전산유체역학 해석수행시 회전익 항공기 외부 해석영역을 사각형, 원형 또는 이와 유사한 형태로 구성하고 동체 주변에서 유동장 변화가 심하므로 원방에서 동체에 근접할수록 격자를 밀집시키도록 하는 격자밀집단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전익 항공기 미부 공력진동 예측시스템의 제어방법.
The method of claim 3,
In the second step, the analytical grid generation module forms a rectangular, circular, or similar shape in the external analysis area of the rotor blade airplane when the computational fluid dynamic analysis is performed, and as the flow field changes around the fuselage, And a lattice densification step of densifying the lattice of the rotor blade.
제3항에 있어서,
상기 제3 과정은 계산모듈이 회전하는 주로터 허브를 moving mesh기법을 사용하여 모사하고, 주로터 회전에 따른 후방유동의 변화를 비정상(unsteady)해석을 통해 확인하는 구체해석단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전익 항공기 미부 공력진동 예측시스템의 제어방법.
The method of claim 3,
The third step further includes a concrete analysis step of simulating a main hub on which the calculation module rotates using a moving mesh technique and confirming a change in the backward flow due to the rotation of the main body through an unsteady analysis (EN) The control method of a tail rotor airstream vibration prediction system characterized by a rotor blade.
제3항에 있어서,
상기 제3 과정은 계산모듈이 난류모델에 대해 해석을 위한 경계조건으로 전방은 항공기 전진속도 경계조건, 측방 및 후방은 자유류 정압조건, 동체는 벽(wall) 경계조건을 적용하는 조건설정단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전익 항공기 미부 공력진동 예측시스템의 제어방법.
The method of claim 3,
In the third step, the calculation module is a boundary condition for the analysis of the turbulence model, and the condition setting step is to apply the forward speed boundary condition for the aircraft, the free flow constant pressure condition for the lateral direction and the rear direction, Further comprising the steps of: determining whether or not the at least one of the at least one of the at least two of the at least one of the at least two of the plurality of the at least one at least one of the plurality of the at least one non-
제3항에 있어서,
상기 제4 과정은 요잉모멘트 추출모듈이 전산유체해석을 통해서 항공기 수직안전판에 작용하는 힘과 모멘트를 추출할 경우 주로터 허브가 최소 8회전 할 때까지 누적계산된 수직안정판에 작용하는 시간에 따른 요잉모멘트의 변화를 추출하는 추출조건설정단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전익 항공기 미부 공력진동 예측시스템의 제어방법.
The method of claim 3,
In the fourth step, when the yawing moment extraction module extracts the forces and moments acting on the vertical stabilizing plate of the aircraft through the computational fluid analysis, Further comprising an extraction condition setting step of extracting a change of a moment based on a result of the determination.
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