Performance Improvement of S-duct Intake for Low-observable Aircraft Using Guide Vanes

Abstract

본 연구에서는 저피탐 항공기에 적용되는 매립형 S-duct 흡입구에서 발생하는 이차유동과 유동 왜곡을 저감하기 위해, S-duct의 두 번째 곡면부에 가이드 베인(GV)을 적용한 유동 제어 효과를 수치해석으로 평가하였다. 흡입구 성능 평가는 엔진 입구면(AIP)에서 전압력 회복률(PR)과 유동 왜곡 지수(DC 60)를 기준으로 수행하였다. 분석 결과, 가이드 베인이 없는 기준 형상에서는 second turn에서 큰 압력 구배와 유동 쏠림으로 박리 영역이 발달하여 AIP에서 유동 손실과 불균일성이 크게 나타났다. 반면 GV 적용 시 압력 구배가 완화되며 박리와 전압력 손실이 감소하고, AIP에서 PR 분포가 균일해져 유동 왜곡이 감소하였다. 또한, GV를 두 번째 곡면부 하류에 치우치도록 설치하였을 때, PR 향상 및 DC 60 감소 경향이 확인되었다. 최종적으로 α = 10˚, β = 50˚에서 PR이 최대이고 DC 60이 0.20 이하를 만족하여, 본 연구 조건에서 최적의 GV 설치 조건으로 도출되었다.