그렇습니다.
하지만 많은 항공인들이 관심을 가져주셨으면 하는 소재이므로 에크 가족여러분들에게 안알릴래야 안알릴수가 없네요.
이야기는 바야흐로 에헴.~~~
ㅋㅋ
수직 이착륙기의 시초인 오토자이로(autogiro)를 개발하게되는 1930년대로 갑니다.
시에르바가 최초의 회전익항공기를 성공시켰는건 알고계시죠. 그래서 리드래그, 플래핑흰지등 헬리콥터의 기본의 토대가 되었고 현재 알려진 자이로콥터(gyrocopter)가 나오게 된거죠.
이렇게해서 헬리콥터가 상용화 되고 나서 미국과 항공강국들은 수직이착륙하면서 항공기와 같이 순항할 수 있는 컨셉을 찾기 시작했습니다.
엄청나게 1950년도쯤에는 상상도하기 힘든 정도의 수많은 컨셉들이 나왔고, 결국 공학적으로 해석가능한 모델인 틸트로터(tilt rotor)선정되었습니다.
그리고 거기에 엄청난 시간과 노력을 투자해서 나온게 오스프리죠
오스프리의 최대단점이 멀까요?
결정적으로 동력에 문제가 생겼을때 안전성입니다. 헬리콥터처럼 오토로테이션이 힘듭니다. 안되는건 아니지만 가망이 없다고 봐야죠.
한쪽이라도 동력에 문제가 생기면 양쪽의 균형을 맞추기위해 샤프트로 연결해야되서 무게가 증가되고 그만큼 효율도 떨어지게 되죠.
직경이 큰 로터도 2개나 필요하고 말이죠.
더 좋은 대안이 없을까요?
바로 자이로플래인입니다. 우선 직격이 큰 로터도 헬리콥터와 같이 1개이면 수직이착륙이 가능하고 (점프랜딩 방법이지만) 따라서 활주로도 거의 필요없죠.
그리고 결정적으로 헬리콥터의 속도제한보다 더 빨리 순항할수 있습니다. 왜냐하면 헬리콥터는 로터팁쪽 속도가 음속에 돌파하게 되면 안정성을 보장하기 힘들죠.
하지만 프리로테이션하는 로터는 제어만 잘하면 그 이상의 속도로 비행가능합니다. 이 로터는 메인윙의 양력을 보조하는 정도니까요.
양력이 별로 없어도 되므로 회전속도만 줄이면 고속비행이 가능합니다.
자 그럼 그런기체를 연구를 안할까요?
합니다. 바로 헬리플래인이나 자이로플래인과 같은 영역이죠. 그럼 이런 수직이착륙하고 고속 순항이 가능한 콤파운드 비행체중 가장 유명한 기체가 바로 카터콥터입니다.
카터라는 사람은 대단히 도전적인 공학자가 아닌가 하는 생각입니다. 카터콥터 홈페이지에 있는 컨셉동영상을 보면 정말 눈이 돌아가지 않습니까? 집에서 자동차처럼 비행기를 타고 다닐수 있는 계기가 마련되는게 아닌가 하는 생각이 들었습니다.
하지만 이 카터콥터도 FAA에서 인증하는 상용비행기가 될 수 없었습니다.
문제의 초점이 멀까요? 왜 될 수 없는 걸까요.
구ㅡ것은 바로 바로 gyro rotor 때문입니다.
이 로터는 지상에서는 동력을 이용해서 돌려줄수 있지만 한번 이륙하게 되면 동력을 이용해서 돌릴수가 없습니다. 바로 토크영향 때문이죠.
그리고 순항시에 이 로터를 거의 완벽한 수준으로 제어를 해야하는 동영상에 나오는 컨셉처럼 도달하지 못했습니다. 왜냐하면 로터해석이 완벽히 된 상태에서 비행체를 만든것이 아니였기 때문입니다.
때문에 결국 테스트하는 방법은 직접조종사가 목표순항속도까지 비행을 해야만 그 결과를 얻을 수 있는것입니다.
결론부터 말하자면 컨셉만큽의 속도에 도달하지 못했습니다. 조종사도 살아야되지 않겠습니까?
로터가 한번 오실레이션이 생기면 더이상 제어할 수 없으므로 항공기는 100%파괴됩니다. 로터가 기체를 치고 땅에 꼴아박고 난리가 나겠지요.
이런 까닭에 답보를 거듭하고 있습니다. 그래서 카터콥터의 등급은 엑스페리먼트입니다.
타다가 사고가 나면 죽어도 니탓 배상도 니탓 알아서 처리하라는 그런 등급이죠.
왜 제가 이런 글을 장황하게 썼나하면 우리나라에서 획기적인 그것도 항공계에 혁명적인 논문이 나왔기 때문입니다.
나온지는 몇달 되었지만 제가 이제야 이걸 알았기에 그리고 다들 잘 모르는것으로 확실시되므로 이것은 최신 뉴스나 다름없습니다.
이 논문은 앞에서 언급한 프리로테이션되는 로터의 해석을 할 수 있는 그런 논문입니다.
헬리콥터처럼 일정한 RPM으로 돌아도 해석하기 힘든것을 일정하지않은 프리로테이션되는 로터를 해석한다는 것 자체가 정말 획기적인 내용입니다.
그리고 더 기적적인 것은...
꿀떡 (하.. 가슴이 터질것 같다)
우리나라 사람이 이 논문을 발표했습니다 !!! 이것은 김연아가 금메달 딴거보다 더 위대하게 해석될 수 있는데
이제 우리도 수직이착륙기 그것도 이제까지 불가능하다고 여겨온 미국이 다시 재발견하고 노력하고 있는 이 분야를 국내에서 먼저 개발할 수 있는 토대가 마련된겁니다.
만약 이 기체가 국내연구진들에 의해서 개발된다면 그것도 미국보다 빨리 그럼 우리는 미국이나 다른 나라 항공업계와 대등한 위치에 서거나 또는 더 높은(이분야 만큼은) 위치가 될 수 있는 거죠.
그리고 아시겠지만 이 항공기가 완벽하게 제어가 된다고 가정했을경우 활주로가 필요한 비행기의 순항속도로 수직이착륙하여 다닐 수 있는거죠. 우리나라처럼 땅이 좁은 나라에서 어쩌면 가장 먼저 PAV가 발달할 수 있는겁니다,.
관심있으신 분은 항공우주학회의 논문검색에
'자동회전의 비정상 수치해법과 2차원 공력계수의 영향' 이란 제목을 검색하면 보실 수 있습니다.
관심있는 분만 보세요. PDF파일로 공개되어 있습니다.
저도 사실 수학이 약하기 때문에 깊이 있게 보지는 못했습니다.
하지만 저는 이 논문의 가치를 그냥 두고 볼 수 없기에 늦은 나이지만 다시 공부를 시작할 겁니다. 10년뒤에 전혀 새로운 세상이 열린다는 거죠. 그걸 끌어낼수 있는 능력은 안되지만 제가 그 가치를 볼 수 있게 된것 만으로도 전 하느님 천지신명님 부처님 알라님에게 너무 감사드립니다.
지금 제가 하는 이야기는 다
'뻥'처럼 들릴지 모르겠지만 혹시 이 글을 통해서라도 한번 논문을 읽어보고 생각이 있다면 빨리 준비하세요. 어쩌면 더 가까운 시일내에 새로운 항공세계가 올지도 모르니까요.
ps. 글쓴이 참 감정적으로 글쓰네 먼데 호들갑이래 라고 말씀하실지 모르겠지만, 우연치 않은 기회로 이 사실을 알게된 저로써는 그저 행복할 따름입니다. 그리고 어쩌면~~ 신개념(!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!)의 항공기가 나올지도 모르잖아요.

음 이론과 현실의 괴리를 맞추어야 우리 한국의 항공우주 산업이 발전할수 있다고 봅니다...
이런 훌륭한 논문이 나온 것은 분명 축하할만한 사실이지만...
실제와 연결되지 않는다면 어떤 소용이 있을까요 그에 맞는 후속 연구와 개발이 필요 할것이라고 봅니다...
에전에 듣기로는 성층권 비행선 프로그램이 중지된 이유도 비슷하지만요...
그리고 자이로콥터 방식의 이착륙 방식에 착륙중 재이륙이 가능한가요??;;;
PAV 시스템중 가장 현실적지만 한방에 랜딩을 성공 시켜야 한다는것이 꽤나 부담스럽단...
저도 역시나 수학에 약하지만 그 PDF파일 부탁드려도 될까요^^?
소장이라도 해보고 싶다는...
그리고 받는 방법을 알려드릴테니 정확히 따라하시면 됩니다. 원래는 회원가입하고 구매하는방법으로 하는것같은데 웹상에 구멍이 있는지 그냥 다운되네요.
우선 '한국항공우주학회'에 가셔서 왼쪽 메뉴에 '논문검색'을 클릭합니다.
논문에서 '자동회전'이라 검색한 후 검색된 제목을 클릭하지면 오른쪽편에 '논문받기'할수 있는 창이 뜹니다.
이걸 클릭하면 무료로 집에서 편하게 학회에 게제된 논문을 볼 수 있죠.
다른곳에서 보니 4000원이란 거금을 내라고 하더군요. 하지만 편리한 인터넷 세상이 있으므로 우린 편하게 집에서
혹 안받아지면 메일로 보내드리겠습니다.
그리고 랜딩시 2회정도 많게는 3회까지도 재시도 할 수 있다고 알고 있습니다. 그리고 착륙지점에서 제자리로 내려올수 있으므로 약간의 하드랜딩은 있을지언정 랜딩실패는 거의 없다고 해야겠지요. 활주로처럼 지나가고 마는게 아니니까요.
참고로 마침 이 과제가 ADD 국방과학연구소에서 벌써 프로젝트를 진행중에 있습니다. 연구하신 박사님이 여기에 합류해서 같이 진행된다면 틀림없이 좋은성과가 날것 같습니다.
감사합니다!!!
자료 정보 저장 해봅니다...
자동회전의 비정상 수치해법과 2차원 공력계수의 영향
김학윤(Hak Yoon Kim), 신동진(Dong Jin Sheen)
맞나요?
예.. 맞습니다. 참고로 '김학윤'으로 검색하면 3개의 논문이 나오는데.. 일맥상통합니다.
첫연구부터 약 10년걸린것 같습니다. 미국에서 틸트로터기에 모든걸 쏟을때 compound helicopter 에 관심가진 사람은 많지 않습니다.
미국의 카터와 영국에 한명 그리고 한국에 한명 이렇게 있는걸로 알고있습니다.
그리고 카터가 실기를 제작해서 직접날려보고 해서 시행착오를 격으며 여러가지 불가능성(?)에 대해서 알아갈때 한국에선 이론적인 해석에 공을들인거죠.
그리고 FAA 인증을 받을려면 비행체의 해석이 반듯이 필요합니다. 그럼 어디부터 먼저 가능할까요?
아아.. 그리고 향후 항공기의 발전방향을 예상해보면 어떤방향으로 흐를지 저도 사실은 정말 궁금합니다.
그리고 개인적으로 매우 불안합니다.
만약에 제가 본 미래가 맞고, 제대로 판단했다는 가정하에 여기서 제가 아무것도 안하면 10년후에 매우 후회할것같거든요.
그래서 먼가 안할수가 없네요. 그리고 지금까지와의 정말 다른 이 느낌때문에 항상 머릿속에 로터가 빙글빙글 돌고있습니다. ㅠㅠ
아직 너무 부족한 나 자신때문에 어찌해야될지를 모르겠네요. ㅋ
전 연구정보센터에서 검색해 보니
"전진 비행중인 자동회전 로터에 대한 비정상 수치해석 기법이 개발되었다. 자동회전 로터의 플래핑과 회전운동 방정식은 주어지는 시간간격에 따라 연속적으로 적분되며 이 때 회전면에서의 유도 속도장은 동적 유도흐름 이론(dynamic inflow theory)에 의해 계속 업데이트 되면서 블레이드의 모든 요소에서 유효 받음각을 결정하여 비정상 상태를 모사한다. 로터의 임의의 초기 회전속도 및 플래핑각에서 정상상태로 천이(transition)되는 과정을 시뮬레이션 하였고 블레이드 에어포일 공력 데이터들을 이용하여 방정식들의 수치해인 자동회전의 정상상태를 예측하였다. 2차원 Navier-Stokes 솔버로 받음각과 레이놀즈수에 따라 해석된 에어포일 데이터를 이용하여 자동회전의 비정상 시뮬레이션을 수행한 해석 결과는 풍동실험 결과와 잘 일치하였다."
요약만 봐도 어느 정도 알 수는 있겠는데 회전익기 분야의 붐이 일어날 것 같습니다.








