본문 바로가기 메뉴 바로가기

loaction

창의설계축전 공모작

자동 비행 무인 전익기

  • 참가 부문

  • 학과

  • 팀명

    날아라가오리

  • 신청자 이름

    학생행정실

자동 비행 무인 전익기

4차 산업 혁명 시대를 맞이하여 드론이 주목받고 있다. 하지만 한국에서는 전형적인 쿼드콥터를 제작해서는 경쟁자들과의 우위를 선점하기에는 늦었다. 그러기에 기존의 형태를 벗어나서, 진입이 덜 되었지만, 더 큰 상업성을 가진 효율적인 고정익 형태의 드론을 만들고자 했다.
효율 및 비행 속도의 증대를 통한 길어진 비행시간을 얻기 위해 효율적인 형태의 비행기 모양을 결정해야 했다. 조사를 통해서 미국과 독일이 개발하였었던 전익기가 고정익 중에서 양력을 아주 잘 받는다는 것을 알아 그 디자인으로 선택했다. 설계를 위해 치수를 결정하는 데는 기존 커뮤니티에서 많이 사용하고 있는 전익기 무게 중심 계산기를 사용하였다. 그걸 통해 날개 길이: 120cm, 몸통 너비: 24cm, 날개 끝 너비: 12cm, 날개가 뒤로 꺽인 각도: 30 가 되었을 때 안정적인 무게 중심을 가지고 양력을 잘 받을 면적을 가진다는 것을 알아내어 설계 모델로 채택하였다. Airfoil 같은 경우에는 실험적인 통계로 큰 양력을 받는다고 알려진 MH 60의 형태를 이용하였다. 이러한 치수를 바탕으로 무게가 대략 1.2kg 나올 것이라 예상하여 최대 출력 1.6kg를 가진 T-motor 40을 사용하였다. 기존의 rc 전익기들 같은 경우에 프로펠러가 밖에 나와 있어 위험하고, 쉽게 부러질 수 있다는 위험이 컸다. 그래서 직접 덕트팬을 만들었고 Soliworks Flow Simulation으로 테스트 하였다. 자동 비행을 위해서는 시중의 fc로 유명한 pixhawk를 사용하였고 관제 시스템으로는 QGroundControl의 PX4를 이용했다. Pixhawk는 이미 프로그래밍 된 PID제어 시스템이 있다. 가속도 센서, 자이로 센서, 자기 센서, 기압을 활용한 속도 센서, 그리고 GPS가 있고 그것들을 각각 튜닝을 해주어야 했다. PID의 값들은 반복적인 실험으로 최적화하였다.
많은 사람들이 얘기하는 교통 상황 파악, 해양 탐사, 지형 탐사, 국경 감시 등의 용도로 빠른 속도와 긴 비행 시간을 지닌 전익기 드론이 잘 활용될 수 있다. 몇 엔지니어들이 전익기의 특성을 활용하여 골판지로 이루어진 저렴한 의료 용품 및 구호 물품 투하 비행체 또한 우리가 생각해 볼 수 있는 활용 방안이 될 것이다.

담당부서학생행정실

전화번호880-2277