니나노컴퍼니, 300km/h 테일시터 드론에 HP MJF 적용…무게 20% 줄였다
테크월드뉴스 ·
✦ AI 요약
니나노컴퍼니는 HP 산업용 3D프린팅 기술 HP MJF를 적용했다고 밝혔다.
적용 결과 기체 무게를 20% 이상 줄였고 개발 주기를 60% 이상 단축했다고 밝혔다.
공력 페어링, 비행 하중 직접 수용 구조 부품, 회전체 프로펠러에 HP MJF·PA12를 적용했고, 25~150kg급 중·대형 하이브리드 테일시터로 플랫폼을 확장할 계획이다.
니나노컴퍼니는 HP 산업용 3D프린팅 기술 HP MJF를 적용했다고 밝혔다. 니나노컴퍼니는 적용 결과 기체 무게를 20% 이상 줄이고 개발 주기를 60% 이상 단축했다고 밝혔다.
니나노컴퍼니는 테일시터(Tail-sitter) 무인기 전문 방산 하드웨어 기업으로, 수직 이착륙과 고속 순항이 가능한 드론을 개발하고 있다. 니나노컴퍼니는 상용품(COTS) 조립을 넘어 고속·장거리·고중량 탑재 등 운용 조건에 대응하는 무인기 설계를 수행하고 있다. 테일시터 방식은 꼬리를 세운 상태로 수직 이착륙한 뒤 기체를 눕혀 고정익처럼 고속 순항하는 방식으로, 좁은 함정 갑판과 험지에서도 운용할 수 있다. 이를 가능하게 하는 핵심 기술은 6년간 축적한 비선형 천이(Transition) 제어 S/W와 6년간 축적한 비행 데이터다.
주력 제품군은 SPEAR·GOSHAWK 10M/10B·GOSHAWK 50M으로 구성된다. SPEAR는 최고속도 300km/h 이상을 내는 초고속 직타격 드론이며, GOSHAWK 10M/10B는 정찰·타격용, GOSHAWK 50M은 중거리 감시·물류용이다. GOSHAWK 50M의 MTOW는 23kg이다. 이들 무인기는 천이 비행 공력 안정성, 구동부 없는 천이 메커니즘, 경량화, 구조 일체화를 설계 중점으로 둔다. 또 수직 호버링·고속 순항을 동시에 구현하려면 복잡한 3차원 유선형 형상이 필요하다.
하지만 기존 제조 방식에는 한계가 있다. CNC 가공은 형상 구현에 제약이 있고, 금형 사출은 설계 변경마다 시간·비용이 발생한다. 무인기 개발 과정에서는 비행시험 결과의 반복 반영이 필요해 이런 제약은 개발 기간 증가로 이어진다. 이에 따라 HP MJF는 별도 서포트 없이 복잡한 일체형 형상을 정밀 적층할 수 있는 특성을 바탕으로, 반복적 설계 변경 대응과 다품종 소량 생산 대응이 가능한 방식으로 제시된다.
니나노컴퍼니는 공력 페어링, 비행 하중 직접 수용 구조 부품, 회전체 프로펠러에 HP MJF·PA12를 적용했다. HP MJF는 형상 구현 자유도와 부품 물성 균일성을 바탕으로 서포트가 불필요한 복잡 유선형 페어링 제작을 가능하게 했고, 공력 설계 제약을 감소시켰다. 또한 MJF PA12 부품은 적층 방향별 물성 편차가 작아 고속 비행 진동 대응 설계와 천이 과정 하중 변화 대응 설계를 가능하게 했다.
니나노컴퍼니는 여기에 부품·체결구 통합과 위상최적화(DfAM) 적용을 더해 경량화를 추진했고, 기체 무게를 20% 이상 감소시켰다. 이 같은 HP MJF 적용 효과는 개발 기간 단축과 함께 비행시간 개선 추진, 탑재중량 개선 추진, 속도 개선 추진으로 이어졌다.
또한 HP MJF는 금형 제작이 불필요하고 설계 변경 사항의 출력 직접 반영이 가능해 개발 주기 단계인 설계·출력·비행시험·수정의 순환을 단축했다. 그 결과 개발 주기를 60% 이상 단축했다.
설계 단계에서는 공력 성능, 구조 경량화, 체결 안정성, 조립 단순화를 함께 노렸다. 공력 페어링은 서포트 없는 복잡한 3차원 유선형 곡면 제작과 고속 순항 시 공력 손실 저감을 목적으로 설계했다. 모터 마운트·날개 연결 브래킷에는 위상최적화 설계를 적용해 불필요한 질량을 줄였고, 천이 비행 중 하중 변화에도 체결 상태를 유지하도록 했다.
기체 내부 일체형 전장(Avionics) 하우징은 여러 부품·체결구를 통합하는 방식으로 설계했다. 이를 통해 조립 공정을 줄이고 무게를 절감했다. 프로펠러는 형상 변경 뒤 재출력이 가능해 금형 제작 없이 다양한 사양을 시험·검증하는 방식으로 활용한다.
이 같은 출력·재출력 가능한 부품 운용과 HP MJF 기반 온디맨드 생산 체계를 바탕으로, 니나노컴퍼니는 기존 소형 테일시터를 넘어 25~150kg급 중·대형 하이브리드 테일시터로 플랫폼을 확장할 계획이다. 이를 통해 함정 탑재 ISR, 원거리 수송 임무까지 운용 범위를 넓히고, HP MJF 기반 온디맨드 생산 체계를 활용해 고객 맞춤형 UAS 설계·양산 역량도 강화할 방침이다.
출처: 테크월드뉴스 · 김경주 기자
원문: https://www.epnc.co.kr/news/articleView.html?idxno=407951
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출처 테크월드뉴스
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