고기동 전투기 내부루프 제어법칙 개발 (Inner-Loop Control Law Development of High Performance Fighter Aircraft)

서지정보

· 발행기관 : 한국방위산업학회
· 수록지 정보 : 한국방위산업학회지 / 23권 / 2호 / 110 ~ 133페이지
· 저자명 : 김종섭, 성재민, 양인석, 강명수, 조인제, 황병문

초록

비행제어법칙의 내부루프 설계는 불안정하게 설계된 항공기의 안정성을 보장하고, 전비행영역에서 만족스러운 조종성을 부과한다. 대부분의 전투기는 성능이 기 검증된 고전제어방식을 채택하고 있으며, 최근에 운용되고 있는 항공기의 경우에는 고전적인 설계접근 방식을 보완한 모델역변환제어를 적용하고 있는 추세에 있다. 이러한 예로, 초음속 고등훈련기는 종축의 제어법칙에 선형모델을 활용한 모델역변환 제어방식, F-35의 경우에는 종, 횡-방향축 전체의 제어법칙을 비선형 모델을 활용한 모델역변환 제어를 적용한 바 있다. 본 논문에서는 전투기급 항공기의 제어법칙 개발사례를 분석하고, 고기동 전투기에서 필요로 하는 내부루프 비행제어법칙을 제시하고자 한다. 아울러, 고등훈련기 모델을 기반으로 하여 횡-방향축 모델역변환제어를 설계하고, 군사규격서 기반의 요구도를 기준으로 평가한 결과를 제시하였다.

영어초록

The aim of designing the inner-loop flight control law is to satisfy the stability of the RSS(Relaxed Static Stability), and to achieve adequate the handling quality requirement in overall flight envelopment. Traditionally, aircrafts have adopted classical control method of which performances have been verified. However, for modern aircraft, the DMI(Dynamic Model Inversion) is considered as the primary flight control system to improve the design techniques from the previous one; for example, the linearized DMI for longitudinal control of the supersonic advanced trainer, and the nonlinear DMI for lateral-directional control of the F-35. In this paper, flight control laws for various fighter aircrafts are analyzed first, and then the inner-loop flight control law for highly performance aircraft is proposed. Moreover, the DMI is designed as the lateral-directional controller of the advanced trainer; finally, the performance test results based on the requirements established by military specification are provided.

참고자료

· 없음