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통계적 기법을 이용한 260 lb급 UAV 헬리콥터 개념설계

저작시기 2006.12 |등록일 2007.03.11 한글파일한컴오피스 (hwp) | 23페이지 | 가격 1,000원

소개글

본 문서는 이륙 총중량이 120kg 중인 무인 헬리콥터를 설계하는 것으로 기체의 형상과 무게 추정, 필요 동력 계산 등을 통해 헬리콥터 설계가능성을 검토해보았다. 설계 대상 무인 헬리콥터는 드라마, 영화 촬영 등의 방송 매체와 농업 분야의 활용이 가능하도록 적재중량이 가능한 크도록 해야하고 이와 함께 동력 사용이 효율적이야 함을 주안점으로 고려해야 한다. 또 무인 RC 헬리콥터로 설계되어야 하므로 운용과 정비를 고려할 때 저렴한 상용 부품을 통해 설계 되어야만 한다. 이를 위해 성능 계산시 구성품 및 헬리콥터 구동 특성 등을 RC 사용 제품과 비교, 고려하여 요소 결정 및 타당성을 검토하였다.

목차

1. 과제 개요

2. 과제 진행

3. 설계 요구 조건 분석

4. 유사 기종 탐색 및 분석

5. 통계적 방법을 이용한 로터 추정

5.1 메인로터 형상 추정

5.2 테일로터 형상 추정

6. 필요 동력 및 회전면 하중 계산

7. 동체 형상, 중량 추정 및 유용하중 계산

8. 성능 해석 (고도별 필요동력 변화, 상승률)

9. 과제 고찰

본문내용

1. 과제 개요 이번 과제는 이륙 총중량이 120kg 중인 무인 헬리콥터를 설계하는 것으로 기체의 형상과 무게 추정, 필요 동력 계산 등을 통해 헬리콥터 설계가능성을 검토해보았다. 설계 대상 무인 헬리콥터는 드라마, 영화 촬영 등의 방송 매체와 농업 분야의 활용이 가능하도록 적재중량이 가능한 크도록 해야하고 이와 함께 동력 사용이 효율적이야 함을 주안점으로 고려해야 한다. 또 무인 RC 헬리콥터로 설계되어야 하므로 운용과 정비를 고려할 때 저렴한 상용 부품을 통해 설계 되어야만 한다. 이를 위해 성능 계산시 구성품 및 헬리콥터 구동 특성 등을 RC 사용 제품과 비교, 고려하여 요소 결정 및 타당성을 검토하였다.

2. 과제 진행 이번 과제는 헬리콥터의 형상 ,중량 추정 및 성능을 계산하는 것으로 이에 앞서 유사한 헬리콥터의 분석을 통해 설계 시작점을 선정하도록 하였고 이를 바탕으로 설계 대상 헬리콥터의 성능을 추정하여 그 타당성을 확보하도록 하였다. 이와 함께 헬리콥터 형상 설계에 관한 논문을 참조하여 형상 결정에 사용하였으며 과제 진행을 다음과 같은 과정을 통해 이뤄지도록 하였다.
1. 위의 과정을 통해 헬리콥터의 형상, 중량 및 성능을 계산하였고 모든 과정을 MATLAB Code로 작성하여 반복 계산이 가능하도록 하였다.

2. 설계 요구 조건 분석대상 헬리콥터의 설계는 주어진 엔진과 주요부품을 탑재하고 주어진 연료소모율에서 제자리 비행이 가능한지는 가늠하는 것으로 주요 설계 제약사항으로는 현재 최대 유효하중 비율인 61% 이하의 비율을 만족하는 것이며 설계에 추가적으로 필요한 임무 비행시간 등을 추가한 설계 요구 조건은 다음과 같다. [ 설 계 요 구 조 건 ]
No.항목내용비고1유효하중비Max 61%2이륙 총중량120kg중3제자리 비행시간1hr조건 추가
[ 주 요 제 원 ]
1엔진6kg , Max 32hp2발전기4kg3시동기3kg4연료소모율0.45kg/hr/hp표 1. 설계요구 조건 및 제원2.

참고 자료

1. Helicopter Performance , Stability and Control , 프라우티 저
2. 헬리콥터의 이해, 박춘배 역
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