2023 KSAE Formula ＜SP-23＞ 윙 & 마운트 설계현황

[장승학(19)]

안녕하십니까 19학번 공력파트장 장승학입니다

 개강을 하기 전까지 설계와 해석을 마무리하는 것이 목표였으나 진행이 늦어졌습니다. 제작에 필요한 물품들의 재고조사도 빠른 시일 내에 진행 하겠습니다.

목차

1. 프런트 윙 설계 현황

2. 리어 윙 설계 현황

3. 윙 마운트 설계 현황

1. 프런트 윙 설계 현황

 차량이 주행 시 가장 먼저 유체의 흐름을 변화시키는 부분이 프런트 윙인데 1차 프런트윙을 설계하면서 유동이 달라질 것이라는 것을 잠시 잊어버리고 진행하였습니다. 그 사이 과도기가 지나가고 다시 생각을 잡고 드라이버의 요구사항에 맞추어 프런트윙이 달라지게 되었습니다. 현재 차량 측면에 장착된 라디에이터의 냉각을 위해 프런트 휠의 수직면과 카울 수직면의 사이로 유량을 증가시키기 위해 프런트 윙의 형상이 다시 바꿔질 수도 있을 꺼 같습니다. 

1차 프런트 윙(좌), 2차 프런트 윙(우)

솔직히 지금의 상태는 에어로 걸음마 단계라고 생각합니다. 걸음마 단계이지만 기교를 부리자면 현재 프런트 윙에 도입한 기술은 세미써클, 버텍스 컨트롤 입니다. 프론트 휠 위로 공기 흐름을 밀어주는 외측 플레이트는 프런트 윙 외측 가장자리를 따라 강한 소용돌이를 형성하여 휠 앞쪽에서 정체되어지는 와류를 빨리 빠져나가게 끔 도와주도록 하였습니다.

2. 리어 윙 설계 현황

 프런트 윙에서부터 흐름이 바뀌어지게 된 공기와 정면에서 오는 공기를 모두 받아 다운포스를 최종적으로 가장 많이 받는 곳이 리어윙이 아닐까 생각합니다. 따라서 리어윙의 설계 목적이 분명했습니다. 다운포스를 가장 많이 생성시키는 파츠를 설계하자. 하지만 그만큼 드래그포스 또한 커지기 때문에 적절한 플랩크기와 각도, 엔드플레이트의 면적과 형상 선정이 굉장히 중요했습니다. 

1차 리어 윙(좌), 2차 리어 윙(우)

리어윙을 이쁘게 설계하고 형상도 간지나게끔 만들고 싶지만 상당한 제한이 있었습니다.  첫 문제는 드라이버의 방화벽 높이 입니다. 메인 롤 후프의 최하단 파이프부터 방화벽 끝상단까지의 높이가 약 800mm으로 공력장치 규정과 대입하면 모든 공력 장치는 지면으로부터 1200mm이상에서는 설치불가가 있습니다. 그래서 SP-22를 정면에서 보면 약 400mm의 공간이 나있는데 이 공간으로 리어윙의 유량을 확보해야만 합니다. 사이드 디퓨져의 영향도 있지만 해석의 유동선을 보면 속도가 빨라 리어윙의 메인플랩 하부쪽에서 보조플랩들을 타고 올라가야할 유체가 사이드 디퓨져 안쪽 면에서 빠르게 나오는 공기를 따라가게 되어 상당한 다운포스 저하를 가져오게 됩니다. 방법 1은 방화벽높이 수정, 방법 2는 사이드 디퓨져 탈거, 방법 3은 리어윙 높이 수정, 리어윙의 높이를 높이는 쪽으로 생각하고 있습니다. 확정은 아닙니다.

3. 윙 마운트 설계 현황

 지난 해 작업준비의 필요성을 상당히 느꼈기 때문에 이번에는 철저히할 계획으로 마운트와 사용될 볼트 및 부싱 ,너트 등 설계하고 개수까지 파악 후 재고조사도 하여 엑셀로 정리할 예정입니다. 

'프레임ㅡ리어윙 엔드 플레이트'와의 로드 결합부 구체화

리어윙 마운트                                                                  프론트윙 마운트&프런트윙 뼈대 결합부 구체화         

프런트 윙 마운트 구조해석 전 후

 마운트 구조해석은 좀더 공부해 신뢰성을 높여보겠습니다.

해야할 것.

1. 유동해석 마무리

2. 마운트 구조해석 마무리

3. 공력장치 제작물품 재고조사

4. 해석 데이터 시각화

5. 수강정정

6. 신입부원 모집 포스터 제작

부족한 부분이 있다면 댓글 부탁드립니다!

[정대현(19)]

리어윙은 쥐가파먹었나

[장승학(19)]

쥐가 파먹은거 덕분에 리어윙만 해석했을시 다운포스 증가와 드래그를 더 줄여주었슈

[정대현(19)]