강체모드가 연속 돌풍 응답에 미치는 영향

Abstract

본 학위논문에서는 항공기의 연속 돌풍 응답에서 강체모드가 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 감항인증 FAR 25에 의하면 돌풍 응답 해석을 위한 동적 해석에 있어서 강체운동을 포함하는 구조적 자유도를 감안하여 수행되어야 한다는 규정이 존재한다. 이러한 이유로 폰 카르만 연속 돌풍 모델에 의하여 항공기 날개 구조 모델에 작용하는 돌풍 응답 해석에 있어 동체의 잘량과 강체모드에 의한 운동이 돌풍 하중에 얼마나 큰 영향을 미치는지 보이고자 NASTRAN SOL 146을 사용하여 파워스펙트럼밀도(PSD)와 초과빈도곡선으로써 비교 해석을 수행하였다. 그리고 미익의 양력에 의한 강체모드 운동과 동체 및 미익의 탄성모드가 돌풍 응답 하중에 미치는 영향을 확인하고자 항공기 전기체 구조 모델과 동체 및 미익의 영향을 질점으로 대체한 날개 구조 모델에 대한 돌풍 응답 해석의 비교를 수행하였다. 강체모드에 의한 응답이 연속 돌풍 응답에 가장 큰 영향을 미친다는 해석 결과를 바탕으로 본 연구에서는 주익의 끝단에 추가되는 미소질량에 의한 돌풍 응답 하중 변화 시, 주익에 대한 부분적인 돌풍 하중 재해석만으로 전기체 항공기에 대한 하중 변화를 추정할 수 있는 방안을 제안하였다.