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STAR-CCM+ goes undercover by helping to design a portable spy aircraft.
   Anthony Massobrio, CD-adapco  

무인 항공 정찰기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)는 James Bond의 이야기에서 자주 등장합니다 : 그것은 설탕봉지보다 덜 무겁고 옷가방에 들어갈 수 있을 정도이며, 수분 이내에 정찰 임무를 수행할 수 있을 정도의 작은 비행기입니다. 이 정찰기는 CFD를 이용하여 설계된 후에 시험비행을 실시합니다. 표면적으로 앞선 이 기술은 세계에서 가장 앞선 CFD Code인 STAR-CCM+를 통해 설계됩니다. 숨겨진 국제 스파이의 세계와 UAV를 연결시키는 것은 쉬움에도 불구하고 사실은 다소 덜 매력적입니다. UAV는 사람이 탑승하여 비행하기에는 "지루하고, 더럽거나 혹은 위험한" 일을 수행하기 위해 개발된 것입니다.

단순히 말하자면 대개 이런 종류의 임무는 파일럿이 불필요하며, 비행기에 있어서는 불필요한 짐에 불과합니다. 유인항공기는 단순히 파일럿만 탑승하는 것이 아니라 2~3배 정도 무게의 그들을 보조하기 위한 장비가 포함됩니다. 또한 심각한 시스템의 불량이 발생하는 경우 파일럿을 무사히 집으로 돌아갈 수 있게 하기 위한 여분의 System이 필요합니다. 파일럿을 없앰으로써 항공기 사고의 가장 중요한 요인 중의 하나인 파일럿의 실수를 예방할 수 있게 됩니다.

현재 Italy의 Turin에 있는 PRO-S3이라는 회사에서 개발되고 있는 UAV는 높은 수준의 기술이 집약된 정찰기입니다. 이 정찰기는 특별히 단거리 정찰 목표를 위해 개발된 저가의 UAV입니다. 이 UAV는 날개폭이 80cm이고 전장이 75cm이며 작은 옷가방에 들어갈 수 있고 1인이 10분 이내에 조립 및 발진 가능합니다.

40W짜리 전기 Motor를 사용하여 27kts(50kph)의 최고속도로 최장 40분 가량 비행할 수 있으며 작전 수행 반경이 10~12km 정도입니다. 소형화된 회로가 내장된 이 정찰기는 발진부터 복귀까지의 전 과정이 자동화되어있습니다. 임무는 일반 랩탑 컴퓨터를 이용해 작성되어 무선통신을 통해 업로딩됩니다. 비행경로는 비행중일 경우와 임무 변경시 수정할 수 있습니다. 비행할 동안에 소형 고해상도의 카메라가 지면의 이미지를 촬영하여 지상
기지로 즉시 보냅니다.

이 정찰기가 수행할 수 있는 상공에서의 시각이 필요한 일반적인 임무는 다음과 같습니다.

* over the hill view (military and civilian applications)
* traffic monitoring
* power lines monitoring
* surveillance of dangerous areas
* events monitoring
* agricultural monitoring

이 정찰기는 CD-adapco의 차세대 CFD Code인 STAR-CCM+에 의해 설계된 첫번째 UAV라는 것입니다. 이 UAV에는 꼬리날개가 존재하지 않는데, 이를 위해 항공역학적으로 비행 효율을 높이고 기체의 안정성을 높이기 위해 기체의 중심을 위한 정확한 계산이 매우 중요했습니다. ProS3의 CEO이자 이 정찰기의 설계자인 Daniele Camatti의 말에 따르면 "STAR-CCM+로 수행한 CFD 해석은 초기 기체 설계가 원하는 비행 효율을 내게끔 하는데 충분할 정도로 중요한 역할을 하였습니다. 우리는 STAR-CCM+를 이용하여 높은 정도의 비행체의 Aerodynamic Center를 계산해낼 수 있었으며, 이로 인해 첫번째 시험비행때 우리는 충돌을 피할 수 있었습니다."

비행체는 CD-adapco의 유일한 CAD-Embedded Design Tool인 STAR-Design을 사용하여 모델링되었습니다. STAR-Design은 자동으로 높은 질의 Polyhedral Mesh를 생성할 수 있습니다. 그리고 비행체 주변에 충분한 Extrusion Layer가 있어 Low-Reynolds Number Turbulence Model을 사용한 비행체의 Aerodynamic Coefficient를 정확하게 예측할 수 있습니다. 또한 변경된 CFD의 해를 자동적으로 STAR-Design의 CAD 형상에 반영할 수 있습니다. 이는 다양한 설계조건을 빠르고 정확하게 확인해볼 수 있다는 뜻입니다. Daniele은 장점을 다음과 같이 설명합니다. "STAR-CCM+와 STAR-Design을 사용함으로써 우리는 빠르게 전체 비행체의 중심을 정의할 수 있었고 또한 적절한 동력장치를 선정하는 데 있어
좋은 시작점을 제공했습니다. 다수의 성공적인 시험비행을 마치고, STAR-CCM+에서 얻어진 비행 파라메터의 대부분이 시험비행에 의해 확인되었습니다."

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