로케트가 비행중 취득하는 각종 정보를 PCM / FM 방식으로 지상국으로 전송하기 위해서는 센서의 출력값을 원하는 범위의 값으로 맞추어주는 신호조절기, Analog 신호를 Digital Code로 변환 시켜주는 PCM 부 호기 및 PCM 부호기 출력을 변조시키는 송신기 등이 필요하다. 본 논문에서는 과학관측 로케트에 탑재할 PCM 부호기를 설계 제작하였고 실제 비행 시험을 통하여 만족할 만 한 결과를 얻었다.
과학관측 로케트 KSR-420S에 탑재하는 원격측정 시스템은 로케트가 비행중에 갖게되는 응력분포, 온도분포, 속도, 가속도, 압력,자세 등의 제반특성 및 각종 회로동작 상태에 관한 정보, 오존, 이온, X-선 등의 과학연구용 관측 데이타를 취득하여 지상국으로 전송한다. 본 연구에서는 KSR-420S에 탑재된 PCM/FM 원격측정 시스템에 대해서 기술하였다.
The structural test technique and equipment for strength test of astronautical structures, such as rocket, were presented in this paper. Structural strength tests of the fin assembly with fin and fin frame in the scientific sound rocket were performed with load levels of 100% limit load and 150% ultimate load of design lift force. Safety factors in each part of the fin assembly were calculated at these two load levels and the stiffnesses based on the measured deflection of fin assembly and strains on fin and fin frame were evaluated at these two load level. As the result of structural test, the fin assembly was estimated to be safe.
한반도 상공의 오존층 및 대기층 참사를 임무로 하는 과학관측로케트(KSR-420s)는 비행중에 갖게되는 온도, 응력, 가속도, 압력, 자세, Ranging 등의 비행상태 정보와 오존층, 전리층, X-선등의 관측데이타를 지상으로 전송한다. 본 연구에서는 KSR-420s의 비행궤도를 추적하면서 전송되어 오는 신호를 수신 처리하기위한 텔레메트리 지상시스템을 설계하였다.
제 3세계에서는 현재 선진제국으로부터 무기수입이나 과학.기술협력 등에 의해 우주로케트.미사일계획을 추진하고 있다. 대립하는 나라들이 탄두미사일을 가짐으로 해서 거꾸로 재외미군에 대한 종심공격의 위협도 증대되어 있다. 이 글은 미의회도서관의 조사국요원이 이러한 제3세계으로의 탄도미사일 확산의 현황에 관해 분석한 보고의 전문을 번역한 것이다.
잠입노즐은 로케트 추진기관의 길이 및 중량을 감소시켜 체계설계의 관점에서 볼 때 많은 이점을 제공한다. 본 연구에서는 3단형 과학로케트 원지점 차넣기 모타(apogee kick motor)에 적용하기위한 잠입노즐의 기초기술 개발에 주안점을 두었다. 고고도에서 저속으로 회전하며 비행하는 원지점 차넣기 모타를 제작하기위해서 체계 요구성능에 의해 예상된 실물형의 50% 크기에 해당하는 축소형 잠입노즐을 제작하였다. 잠입노즐은 잠입부의 내외부가 고온의 추진제 연소가스에 노출된 상태에서 노즐 내부 압력 외에 연소실압에 의한 외부압력이 작용하므로 이를 고려한 열 및 구조설계가 중요하다. 본 연구에서는 노즐 수렴부와 목부에 일체형 그라파이트 소재를 적용하고 확장부 내열재 및 잠입부 배면내열재에 탄소/페놀 복합재를 노즐 내열재로 사용하였다. 그리고 이들의 구조적 지지를 위해 스틸구조물을 적용하였다. 적용된 스틸구조물에는 K형 열전쌍을 이용해 내열재와 구조물 온도를 측정할 수 있는 관통구멍 및 나사부를 구조물 외변에 가공하였다. 열전쌍은 노즐 목직경의 2, 4배 되는 확장부 내열재 단면위치의 2mm와 4mm 깊이와 구조물 내면 및 외면의 4개소에 열전쌍을 부착하여 지상연소시험시 노즐 내열재와 구조물의 온도분포를 관찰한다. 그리고 노즐 조립시 확장부 내열재와 구조물에 각 각 반원형 홈을 내어 여분의 접착제가 원형 홈에 밀려들어가 경화되어 노즐 기밀유지와 체결력을 향상시킬 수 있는 원형공간 접착제 충전 공법을 적용하여 실제모타에 대한 적용가능성을 지상연소시험을 통해 확인한다.
과학로케트에 탑재되는 x-선 검출기에서 검출되는 2 kev 에서 10 kev 사이의 x-선 신호를 분석하여 데이터를 얻고, 전송하기 위한 피로를 설계하고 제작하였다. 신호처리회로의 전체적인 구성은 2 - 10 key의 x-선 에너지 및 event time을 측정하는 회로 및8-선 계수율을 측정하기 위한 카운터회로를 위주로 설계하였으며, x-선 event의 에너지가 측정에너지를 벗어나거나 상승시간이 긴 신호는 anti-coincidence 회로를 통하여 제거되고, 그 계수율이 기록되도록 설계 제작되었다. 또한 신호처리회로에서 얻은 데이터는 telemetry를 통하여 serial 형태로 전송되어야 하므로 8086 microprocessor를 이용하여 데이터를 획득하고 전송하도록 하였다. 따라서 본 실험에서 제작된 신호처리회로의 기능 및 특성에 대해 논하고자 한다.
This paper represents the preliminary design process and the performance of the sounding rockets. At the design phase of the development, we selected rocket configuration according to results of aerodynamic weight and thrust analysis. And the payload-apogee performance of the rockets are determined with the variation of the launch angle and payload weight. Also the performance trajectory was calculated by a particle trajectory simulation. And the parameters which affect the system performance was analyzed.
비례계수관에서 생성되는 신호의 상승시간을 비교하여 X-선과 비 X-선 신호를 구분하는것이 가능하다. 과학로케트 탑재형 비례계수관에 응용하여 백그라운드를 제거하기 위한 간단한 상승시간 선별회로를 개발하였다. 제작된 전체 회로는 상승시간 측정회로, 측정된 시간을 진폭으로 변환시켜주는 시간-진폭 변환회로로 구성되며, 시산 대 진폭을 검교정할 수 있는 회로를 부가하였다. 제작된 회로를 X-선 검출 시스템에 적용한 결과 2~12 keV에너지 범위에서 전반적인 백그라운드 제거율을 80% 이상 얻을 수 있었으며, 약 12 keV 이상의 높은 에너지내에서는 상승시간 선별법을 사용하기 어려운 제한성을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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