• 제목/요약/키워드: 극초음속

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극초음속 공기반응의 수치해석적 특성과 부분 내재적 적분법 적용 (Numerical Characteristics of Hypersonic Air Chemistry and Application of Partially Implicit Time Integration Method)

  • 김성룡;옥호남;라승호;김인선
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권7호
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    • pp.1-8
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    • 2003
  • 본 논문은 극초음속 유동과 공력가열 해석에서 나타나는 공기 반응의 수치해석적 특징을 다루고 공기반응을 효율적으로 해석하는 부분 내재적 적분법을 공기반응에 적용하였다. 안정적 계산을 위해 화학반응 자코비안이 필수적임을 밝혔으며 자코비안의 양의 실수 특성치로 인한 수치기법의 경직성은 일반적인 연소반응에 비하여 미약하였다. 공기반응에서 부분 내재적 적분법은 화학종 순서의 종속성이 없었으며 완전 내재적 적분법과 동일한 수렴율과 계산 결과를 보였다. 극초음속 유동해석에 부분 내재적 적분법을 적용하면 전체 연산 시간이 감소되었다.

건국대학교 Ludwieg Tube 개념 설계에 관한 연구 (Concept Design of Ludwieg Tube at Konkuk University)

  • 김영주;변영환;박수형;박기수;이종국
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권9호
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    • pp.703-711
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    • 2018
  • 본 연구에서는 실기체 환경 모사(고도 모사)가 가능한 극초음속 Ludwieg tube 개념설계 도구를 개발하고, 전산유체해석을 통해 Ludwieg tube 개념설계 도구의 성능을 검증하였다. 극초음속 Ludwieg tube 개념설계 도구를 개발하기 위해 Ludwieg tube의 작동원리를 연구하였고, 도구를 활용하여 목표 성능을 만족하기 위한 Ludwieg tube의 제원을 결정하였다. 마하수 4에서 10의 유동을 모사할 수 있고, 특히 마하수 4 유동은 고도 모사가 가능하다.

탄화수소 항공유를 이용한 흡열재생냉각 기술분석 (Analysis of Endothermic Regenerative Cooling Technologies by Using Hydrocarbon Aviation Fuels)

  • 이형주
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.113-126
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    • 2021
  • 극초음속 순항 비행체에 탑재되어 운용 가능한 능동냉각시스템을 개발하기 위해서는 탄화수소 액체연료의 흡열반응을 이용한 재생냉각 기술에 대한 일련의 연구가 선행되어야 하며, 그 중에서도 광범위한 온도/압력 조건에서의 탄화수소 항공유에 대한 열물리적 물성치 획득과 함께 재생냉각시스템용 미세채널 내에서의 초임계 탄화수소의 유동/열전달/흡열분해 특성 등에 대한 연구가 필수적이다. 이에 따라 본 연구에서는 최근 전세계적으로 수행되고 있는 효율적인 극초음속 비행체용 재생냉각시스템 개발을 위한 초임계 탄화수소 항공유의 냉각채널 내에서의 물성치/유동/열전달/흡열분해 특성에 관한 다양한 기술 및 그와 관련된 주요 연구 동향을 분석하였다.

스크램제트 추진 시스템의 비행 제어를 통한 연소기의 추력 분석 (Thrust Analysis of Combustor Through Control of Scramjet Propulsion System)

  • 고효상;양재훈;여재익;최한림
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.29-41
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    • 2021
  • 공기 흡입식 극초음속 비행체인 스크램제트의 공력 데이터를 기반으로 하여 꼬리날개 각도와 발생추력을 제어 입력으로 가지는 PID 기반 제어기를 설계했다. 일정한 비행 동압을 가지는 상승궤적과 순항 이후 목표지점을 타격하는 궤적을 기준으로 입력하여 해당 궤적을 추종하는 비행 시뮬레이션을 수행했다. 시뮬레이션 결과에 대해서 초기 상승궤적과 순항 궤적에 대해 비행체 모델에 요구되는 추력을 계산하여 수소 연료 이중 모드 스크램제트 연소기에 요구되는 연료 유량 분석을 위한 연소해석을 진행했다. 본 연구의 연소해석은 독립적으로 개발된 흡입구, 연소기, 노즐, 외부 공력 모델을 통합한 모델에 대해 진행되어 공기 흡입식 극초음속 비행체 통합 설계에 대한 기반을 마련했다.

유도무기체계의 발전과 인공위성의 역할 (Development of guided weapon systems and the role of satellites)

  • 손현승;오경원
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.75-86
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    • 2023
  • 유도무기체계는 기만체계와 함께 창과 방패로 비유되며 발전을 해왔다. 새로운 공격체계가 나타나면 이에 대한 방어체계가 개발되고, 다시 이것을 무력화하기 위한 공격체계가 개발되어 왔다. 이제는 기만체계의 한계로 인해, 유도무기가 공격체계 뿐만 아니라, 방어체계의 주력이 되었다. 또한, 너무빠른 유도무기체계를 방어하기 위한 방법으로 우주공간의 체계를 이용하는 방식으로 확대 되어졌다. 유도무기체계는 아음속 수준에서 시작하여 초음속, 그리고 극초음속으로 발전하여 속도가 유도무기의 한 분야가 되어버릴 정도로 중요한 요소가 되었다. 우주공간이라는 개념이 유도탄전의 범위에 포함이 되었고, 위성체계가 유도탄전의 필수요소가 되어 버렸다. 이러한 유도무기체계와 위성체계와의 상관성을 중심으로 현대 유도탄전의 특징과 유도무기체계의 발전방향에 대해 분석해 보도록 한다.

각국의 스크램제트 개발 프로그램 개관 (Overview on Worldwide Scramjet Development Programs)

  • 원수희;정인석;최정열
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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    • pp.355-358
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    • 2005
  • 지난 40여 년에 걸쳐 극초음속 비행시연 기술을 포함한 스크램제트 기술은 현저한 진보를 보였다. 특히 1990년대 이후 스크램제트 개발에 있어서 국제적인 활동이 눈에 띄게 증가한 점은 주목할 만하다. 선진국에서는 새로운 세대의 산업 및 군사적 능력을 위해서 현재 진행되고 있는 많은 연구 프로그램들을 통해 강력한 스크램제트 개발 능력이 구축되고 있다. 본 논문에서는 선진 각국의 스크램제트 개발 프로그램들을 살펴봄으로써 스크램제트 기술 현황을 제시하고자 한다.

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비선형 피스톤 이론과 오일러 방정식을 이용한 쐐기형 에어포일의 초음속/극초음속 비정상 공력해석 (SUPERSONIC/HYPERSONIC UNSTEADY AERODYNAMIC ANALYSIS OF A WEDGE-TYPE AIRFOIL USING NONLINEAR PISTON THEORY AND EULER EQUATIONS)

  • 김동현
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • In this study, unsteady aerodynamic analyses of a wedge-type airfoil based on nonlinear piston theory and Euler equations have been performed in supersonic and hypersonic flows. The third-order nonlinear piston theory (NPT) to calculate unsteady lift and moment coefficients is derived and applied in the time-domain. Also, unsteady flow quantities are obtained from the two-dimensional time-dependent Euler equations. For the CFD based unsteady aerodynamic analyses, an arbitrary Lagrangean-Eulerian (ALE) formulation for the Euler equations is used to calculate flow fluxes in the computational flow field with moving boundaries. Numerical comparisons for unsteady lift and moment coefficients are presented between NPT and Euler approaches. The results show very good agreements in the high supersonic and hypersonic flows. It means that the present NPT can be efficiently used to predict unsteady aerodynamic forces ol wedge type airfoils with dynamic motions in the high supersonic and hypersonic flow regimes.