성층권 전기동력 무인기 날개 Spar 단면에 따른 구조 분석

국문 초록 (Abstract)

최근 성층권에서의 장기체공을 목표로 무인기 개발이 전 세계적으로 진행되고 있다. 고고도 장기체공을 위해 비행 체공 효율 증가가 필요하며, 이를 위해 주익은 고 세장비 형상을 가지며 구조 경량화가 필수적이다. 주익 구조에서 spar가 중량의 대부분을 차지하고 높은 종횡비로 인한 비선형 좌굴 파괴가 발생될 수 있으므로, 경량화와 구조 건전성을 동시에 확보할 수 있는 spar 설계가 매우 중요하다. 본 논문에서는 고고도 장기체공무인기의 주익 spar의 경량 설계를 위해 고 세장비 복합재 보 단면에 따른 구조적 특성을 분석하였다. 굽힘 모멘트 하에서 주익 spar의 여러 단면에 따른 선형 및 비선형 구조해석을 수행하고 그 결과를 비교하였다. 본 연구 결과, 원형 단면을 갖는 복합재 보가 유사한 중량을 갖는 사각 단면 보 대비 높은 압축강도 및 좌굴 임계하중 확보가 가능하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

To increase the flight endurance of high-altitude electro-powered unmanned aerial vehicles (UAVs), the main wing with a high aspect ratio should have low structural weight and structural integrity. Because a spar of the main wing with a slender structure and with low structural weight can rupture during flight, developing a light-weight spar for the main wing without sacrificing structural integrity is critical. In this study, cross sections of the spars of the main wing of a UAV were studied to have high stiffness and strength with low structural weight. A finite element analysis was conducted while considering non-linear deformation under bending moments with respect to various cross sections of the spar. The circular section of the spar was determined to have better compressive strength and critical buckling load as compared to the rectangular section of the spar with a similar structural weight.

목차 (Table of Contents)

• 초록
• Abstract
• 1. 서론
• 2. 본론
• 3. 결론
• 참고문헌(References)