Strength and Buckling Analysis of a Medium-Sized Tandem-type Unmanned Rotorcraft Structure

유한요소해석을 기반으로 중형급 탠덤형 무인 로터 회전익기(TUR) 구조 강도와 좌굴 거동을 분석하였다. 항공기의 구조적 강도와 안정성은 초기 설계 단계에서 중요하게 고려되며, 최대 이륙 중량 600kg의 중형급 TUR을 분석 대상으로 선정하였다. TUR 동체에는 중량 대비 높은 강도 확보를 위해 복합재와 폼을 사용하였다. 상용 해석 프로그램인 MSC NASTRAN/PATRAN을 사용하여 강도 해석과 좌굴 해석을 수행하였고, TUR의 구조 부품들을 구분하기 위해 여러 요소들을 활용하였다. 강도 해석과 좌굴 해석은 실제 운영 시나리오를 반영하여 여러 하중 조건에서 수행하였고, TUR의 구조 부품들(동체 외판, 바닥 패널, 벌크헤드, 착륙 장비 등)에 대한 내부하중을 산출하였다. 이후 안전여유를 기준으로 각 구조 부품들에 대한 구조 강도를 평가하였다. 이때, 음의 안전 여유가 산출된 구조 부품들을 대상으로 보강 작업을 수행하였고, 해석을 통해 구조 강도를 재평가하였다. 이후 다양한 하중 조건에서 좌굴 계수와 안전 여유를 평가하였다. 이러한 구조적 안전성과 안정성에 대한 종합적인 평가는 향후 TUR에 대한 설계에 유용한 참고자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다.