Study of the Cross Sections of a Main Wing Spar of a High-altitude Electro-powered UAV

최근 성층권에서의 장기체공을 목표로 무인기 개발이 전 세계적으로 진행되고 있다. 고고도 장기체공을 위해 비행 체공 효율 증가가 필요하며, 이를 위해 주익은 고 세장비 형상을 가지며 구조 경량화가 필수적이다. 주익 구조에서 spar가 중량의 대부분을 차지하고 높은 종횡비로 인한 비선형 좌굴 파괴가 발생될 수 있으므로, 경량화와 구조 건전성을 동시에 확보할 수 있는 spar 설계가 매우 중요하다. 본 논문에서는 고고도 장기체공무인기의 주익 spar의 경량 설계를 위해 고 세장비 복합재 보 단면에 따른 구조적 특성을 분석하였다. 굽힘 모멘트 하에서 주익 spar의 여러 단면에 따른 선형 및 비선형 구조해석을 수행하고 그 결과를 비교하였다. 본 연구 결과, 원형 단면을 갖는 복합재 보가 유사한 중량을 갖는 사각 단면 보 대비 높은 압축강도 및 좌굴 임계하중 확보가 가능하였다.