수직이착륙 무인항공기용 엇회전식 덕티드팬의 팁간극 영향에 대한 연구

Abstract

수직이착륙 무인항공기용 엇회전식 덕티드팬에 대하여 로터의 팁간극 변화가 추력특성에 미치는 영향을 전산 해석하였다. 한양대학교 소형 아음속 풍동에서 정지비행과 축방향 비행상태에 대한 추력을 측정하였고, CFX를 이용한 전산해석을 통해 팁간극 변화에 대한 추력특성 변화를 분석하였다. 전방로터의 팁간극이 증가할 수록 추력특성을 저감시키는 것을 알 수 있었다. 정지비행 상태에서 덕티드팬 반경에 대한 전방 로터의 팁간극이 1.33%으로 고정되었을 때 후방 로터의 팁간극 증가는 오히려 추력특성을 향상시켰다. 전방 로터의 팁간극이 1.33%이고, 후방 로터의 팁간극이 4.00%일 때 가장 높은 추력임을 확인하였다.The thrust characteristics of the tip clearance effect for the counter-rotating ducted fan of VTOL UAV changes were analyzed by Ansys CFX. The thrust for the hovering and forward flight was measured on the subsonic wind tunnel of Hanyang University. Computational studies of the ducted fan showed that increasing tip clearance decreased the thrust obtained in hover condition. When the tip clearances are 1.33% for front rotor and 4.00% for rear rotor, the best thrust in hover condition was observed.