항공기 복합재 구조에 적용된 두꺼운 적층판의 손상 허용 기준 평가

Abstract

최근 국내에서 미국과 상호항공안전협정 체결을 위한 소형 항공기가 연구 개발 중이다. 연구 대상 항공기는 경량화 하여 연료 절감을 위해 전기체 복합재료가 적용되었다. 그러나 복합재 구조는 외부의 충격 손상에 취약한 구조이다. 따라서 항공기 구조물은 충격 손상에 대한 압축 파손 강도를 고려하여 손상 허용 설계가 반드시 수행되어야 한다. 이는 복합재 구조 항공기 인증에 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 항공기 복합재 구조에 적용된 두꺼운 적층판에 대한 손상 허용 연구를 수행하였다. 두꺼운 적층판의 세 가지 형태인 손상이 없는 시편, 구멍 손상 및 충격 손상이 적용된 시편의 압축 하중 하에서 손상 허용 기준이 평가되었다. Recently, development of a small aircraft has been carried out for the BASA(Bilateral Aviation Safety Agreement) program in Korea. This aircraft adopted all composite structures for environmental friendly by low fuel consumption due to its lightness behavior. However the composite structure has disadvantage which is very weak against impact damages. Therefore, damage allowable design of aircraft structure must be performed considering compressive fracture strength. This point is very important for certification of composite structure aircraft. In this paper, it is performed the research on damage tolerance of thick laminate adopting aircraft structure. The damage tolerance of three different types of thick laminates such as no damage, open hole and impact damage is evaluated under compression loading.