Experimental Assessment of Additively Manufactured Wind Tunnel Models for Reusable Spaceplane Configuration

Seong-Jin Lee; Chang-Ho Lee; Seunghoon Lee; Jindeog Chung; Yangwon Kim; Taehwan Cho

doi:10.5139/JKSAS.2026.54.11.1173

학술저널

Experimental Assessment of Additively Manufactured Wind Tunnel Models for Reusable Spaceplane Configuration 적층제조 풍동모형을 이용한 재사용 우주비행기 공력 특성 시험

저자정보: Seong-Jin Lee (Korea Air Force Academy) Chang-Ho Lee (Korea Aerospace Research Institute) Seunghoon Lee (Korea Aerospace Research Institute) Jindeog Chung (Korea Aerospace Research Institute) Yangwon Kim (Korea Aerospace Research Institute) Taehwan Cho (University of Science and Technology)

저널정보: 한국항공우주학회 한국항공우주학회지 한국항공우주학회지 제54권 제11호

발행연도: 2026.11

수록면: 1,173 - 1,182 (10page)

DOI: 10.5139/JKSAS.2026.54.11.1173

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재사용 우주비행기 형상에 대하여 PA11 적층제조 풍동 모형과 정밀 CNC 가공 알루미늄 모형의 공력성능을 저속 풍동(65 m/s, Re ≈ 8×10⁵)에서 비교하였다. 적층제조 모형의 제작 기간은 알루미늄 모형대비 8분의 1, 제작 비용은 18분의 1로 절감되었다. 모델의 양력, 피칭 모멘트, 항력의 경향은 현재 개발단계인 개념설계 수준에서 요구되는 정확도를 만족하였다. 실험 결과 유의미한 차이는 약 1°의 승강타 트림 오프셋과, 전방 동체 및 측면 패널의 표면 거칠기에 의한 ΔCD ≈ 0.01의 항력 증가로 설명된다. 승강타와 바디플랩의 응답 효율은 매우 잘 일치하였다. 적층제조 모형의 방향타 효율은 약 0.7배로 낮았으나, 꼬리날개 표면을 처리하자 알루미늄 모형 수준의 요잉 모멘트가 회복되었다. 트림을 보정하고 민감 부위의 표면을 관리하면, 적층제조 모형은 개념설계 단계의 저속 시험에 충분하다.

#Reentry Spaceplane(재진입 우주왕복선) #Subsonic Aerodynamics(아음속 공기역학) #Additive Manufacturing(적층제조) #Wind Tunnel Testing(풍동 시험)

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