Synthetic jet을 이용한 스마트 무인기(SUAV) 유동제어 Part 1 : 정지 비행 모드에서 synthetic jet을 이용한 유동제어

Abstract

In order to reduce the download around the Smart UAV(SUAV) at hovering, flow control using synthetic jet has been performed. Many of the complex tilt rotor flow features are captured including the leading and trailing edge separation, and the large region of separated flow beneath the wing. In order to control the leading edge andtrailing edge separation, synthetic jet is located at 0.01c, 0.3cflap, 0.95cflap. As non-dimensional frequency, the flow pattern is altered and the rate of drag reduction is changed. The results show that synthetic jets shorten the vortex period and decrease the vortex size by changing local flow structure. By using leading edge jet and trailing edge jet, download is efficiently reduced compared to no control case at hovering mode.

스마트 무인기 익형 주위의 유동 구조를 파악하고 이를 바탕으로 synthetic jet을 이용하여 정지 비행 모드에서의 수익하중 감소 여부를 파악하였다. 스마트 무인기의 실제 비행 모드에 대하여 유동 구조를 분석하여 앞전 및 뒷전에서 발생하는 와류에 의해서 수익하중이 크게 증가함을 밝혔다. 이에 앞전과 뒷전에서 발생하는 유동의 박리를 제어하기 위하여 0.01c, 0.3cflap, 0.95cflap 위치에 jet을 위치시켰다. 또한 무차원 주파수(F+)의 변화에 따른 유동 구조 변화와 항력 감소율을 알아보았다. 그 결과, 와류의 유동 구조를 변화시켜 앞전과 뒷전에서 발생하는 거대한 와류의 박리 주기를 짧게 하고 와류의 크기를 감소시켜 정지 비행 모드에서 수익 하중을 효과적으로 감소시킬 수 있었다.