자유후류기법을 이용한 무힌지 로터 시스템의 정지비행시 정적 공탄성 해석

Abstract

본 연구에서는 자유후류기법을 이용하여 복합재 무힌지 로터 블레이드에 대한 정적 공탄성 해석을 수행하였다. 1차원 보의 거동을 해석하기 위하여 대변형 보 이론이 적용되었다. 또한, 복합재 블레이드의 단면 해석을 위하여 이방성 보 이론이 적용되었다. 공탄성 해석에 필요한 공력 하중들은 와류격자법(VLM)에 기초한 3차원 공기력 모델을 통하여 계산되었다. 이때, 정지비행시의 후류는 순차적 시간 적분 자유후류법을 통하여 묘사되었다. 복합재 무힌지 로터 블레이드의 정적 변형에 대한 해석 결과를 2차원 준정상 공기력과 경험후류기법을 통한 해석 결과들과 비교하여 살펴보았다. 결과적으로, 정지비행시 후류 효과에 의해 정적 변형의 결과가 달라짐을 확인하였다. The static aeroelastic analysis of composite hingeless rotor blades in hover was performed using free-wake method. Large deflection beam theory was applied to analyze blade motions as a one-dimension beam. Anisotropic beam theory was applied to perform a cross-sectional analysis for composite rotor blades. Aerodynamic loads were calculated through a three-dimensional aerodynamic model which is based on the unsteady vortex lattice method. The wake geometry in hover was described using a time-marching free-wake method. Numerical results of the steady-state deflections for the composite hingeless rotor blades were presented and compared with those results based on two-dimensional quasi-steady strip theory and prescribed wake method. It was shown that wakes affect the steady-state deflections.