Development and Verification of Small-Scale Rotor Hover Performance Test-stand

Abstract

본 논문은 동축반전 로터 블레이드의 성능 특성 파악을 위한 선행연구로서, 단일 로터 블레이드에 대한 공력 데이터 획득 및 성능 특성을 확인하기 위한 연구에 중점을 두었다. 이를 위해 제자리 비행 상태에서 추력과 토크의 측정이 가능한 소형 로터 블레이드용 회전 시험장치를 구성하고 제작하였다. 로터 회전 시험장치는 회전장치부, 센서부, 그리고 데이터 획득 시스템으로 구성되었으며, 고정된 회전속도에서 콜렉티브 피치각을 변화시키면서 추력과 토크를 측정할 수 있도록 하였다. 이를 통하여 저 레이놀즈 수 ($Re{\approx}3{\times}10^5$) 영역에서 운용되는 단일 로터의 제자리 비행 성능 시험을 수행하였고 소형 로터 블레이드의 제자리 비행 성능을 획득하여 로터 회전 시험장치의 성능을 검증하였다. This paper presents the work being carried out in order to deduce hover performance of a small-scale single rotor blade as a preliminary study of a small coaxial rotor helicopter development. As an initial research, a test stand capable of measuring thrust and torque of a small-scale rotor blade in hover state was constructed and fabricated. The test stand consists of three parts; a rotating device, a load measuring sensor and a data acquisition system. Thrust and torque were measured with varying collective pitch angle at fixed RPM. Through this research, hover performance tests were conducted for a small-scale single rotor blade operating in low Reynolds number ($Re\;{\approx}3{\times}10^5$), as well as for verifying the test stand itself for acquiring hover performance.