회전익항공기용 연료셀 피탄 수치모사 연구
Numerical Simulation of Bullet Impact for Fuel Cell of Rotorcraft
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초록
회전익항공기의 연료셀 내부는 연료보관 및 연료를 엔진으로 공급하기 위한 배관과 구성품들이 배치되어 있다. 특히, 기동헬기는 전장에서 사용되는 헬기로써, 수 km 고도에서 비행하는 고정익기보다 비행고도가 낮기 때문에 피탄될 가능성이 높다. 따라서, 항공기의 생존성을 극대화하기 위해서는 피탄시 유체내부 상승압력에 의한 내부 구성품들이 받는 영향성을 검토하여 설계되어야 함은 주지의 사실이다. 그러나 내탄시험은 연료셀 자체의 제작비용 및 준비기간이 상당히 소요되고, 실탄 사용에 따른 시험수행의 제약 때문에 수치모사를 통한 관련 데이터의 확보가 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 유체-구조 수치모사 프로그램인 Autodyn을 이용하여 회전익항공기 연료셀의 내탄 수치모사를 수행하여, 피탄 후 연료셀 내부에서의 탄 거동을 분석하고 유체내부의 압력과 연료 셀 자체의 등가응력을 평가하였다.
Abstract
Inside a rotorcraft fuel cell, pipes and components are located for fuel storage and fuel supply into the engine. Utility helicopters, operated in battle fields, fly at lower altitude compared to fixed-wing aircraft and hence are more likely to be exposed to gunfire. Since internal pressure of fluid increases when hit, the effect on LRU due to increase in pressure must taken into account when designing the aircraft for survivability. However, it is costly and time consuming to manufacture a fuel cell for gunfire test, and due to constraints from usage of live ammunition, related data gathered through numerical simulation is needed. In this study, numerical simulation on rotorcraft fuel cell exposed to gunfire was carried out using Autodyn to analyze bullet movement inside the fuel cell after hit, and internal pressure of fluid and equivalent stress on fuel cell assessed.
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