시간영역 패널법을 이용한 융합익기 형상 초소형 무인기의 공력해석

Abstract

포텐셜 기저 패널법과 시간전진법을 통합한 시간영역 패널법을 이용하여 융합익기 형상 초소형 무인기 FM07에 대한 정상/비정상 공력해석을 수행하였다. 융합익기 형상 무인기인 FM07의 공력해석에는 초기 설계형상(Case I)과 가로세로비를 증가시키고 무게중심을 후방으로 이동시킨 개선형상(Case II)이 사용되었다. 정상 공력해석을 통해 FM07 무인기의 개선형상이 초기형상에 비하여 보다 큰 양항비와 높은 피칭 안정성을 나타냄을 확인하였다. FM07의 비정상 급가속(발사체 이륙단계)을 나타낸 공력해석에서는 초기 급격한 증가를 보이는 공력계수들이 수초 후에 안정화되어 정상상태에 근사한 값을 나타내었다. FM07의 순항시 발생할 수 있는 피치진동운동에 대한 해석을 수행하여 진동에 따른 공력계수의 이력 현상을 확인하였으며, 개선형상이 보다 큰 민감도를 갖는 것을 확인하였다. A time-domain panel method based on the potential flow theory and the time-stepping method is developed to predict the steady/unsteady aerodynamic characteristics of FM07, which is the BWB (Blended-wing body) type MAV. In the aerodynamic analyses, we used two types of the initial model(Case I) and the improved model(Case II), which is moved the gravity center toward the rear and has larger aspect ratio. In the steady aerodynamic analyses, it is revealed that improved model has higher lift to drag ratio(L/D) and more stable pitch characteristic than those of the initial model. In the unsteady aerodynamic analyses for sudden acceleration motion similar to the launch phase of MAV, it seemed that there is a rapid increase of the lift coefficient after the launch and unsteady results are good agreed compare with steady results in just a few times. In the analysis for pitch oscillation motion, which is occurred at the cruise condition of the FM07, it shows that unsteady aerodynamic coefficients looped around steady results and the improved model has more sensitive aerodynamic characteristics.