공압부양 고속 지상운송체의 비정상 공력해석

Abstract

경계요소법을 이용하여 비평면 지면 위를 움직이는 공압부양 고속 지상운송체의 비정상 공력해석을 수행하였다. 비정상 공력해석을 위하여 시간전진법과 이에 연계한 자유후류를 도입하였다. 공압부양 고속 지상운송체가 채널 내를 움직일 때, 채널에 갇힌 공기에 의해 지면효과가 증가하여 운송체의 양력계수와 피칭모멘트 계수가 더욱 증가한다. 즉, 채널과 같은 비평면 지면은 운송체의 종방향 불안정성을 증가시킨다. 반면, 채널과 같은 비평면 지면에 의한 양력상승이 운송체 탠덤날개의 왼쪽과 오른쪽에 동일하게 발생하기 때문에 채널과 같은 비평면 지면효과가 운송체의 횡방향 안정성에 미치는 영향은 크지 않다.

Unsteady aerodynamic analysis of an air-pressure-levitated high-speed ground vehicle moving over the nonplanar ground surface are performed using the boundary-element method. The potential flow solution is included in a time-stepping loop and the wake is captured as part of the solution. When the vehicle moving inside the channel, the lift coefficient and the pitching moment coefficient of the vehicle are increased further because the air trapped by the channel increases the ground effect. In other words, the nonplanar ground surface such as the channel decreases further the longitudinal stability of the vehicle. On the other hand, there is little difference between the ground and the channel in the lateral stability of the vehicle because the lift increment due to the nonplanar ground surface such as the channel takes place on both sides of the wing with the same rate of increase.