• 제목/요약/키워드: 근궤적 선도

검색결과 16건 처리시간 0.021초

Weak Stability Boundary를 이용한 지구-달 천이궤적 연구

  • 강상욱;최기혁;심은섭
    • 천문학회보
    • /
    • 제37권2호
    • /
    • pp.162.2-162.2
    • /
    • 2012
  • 한국형 발사체 KSLV-2의 발사능력을 고려하면 달 탐사선의 총 무게는 약 550kg이 된다. 따라서 달 탐사선에 탑재할 수 있는 탑재체 무게를 최대화하기 위해서는 지구에서 달로 가는 천이궤적을 가장 효율적으로 설계하여 연료 소모량을 최소화하여야 한다. 본 연구에서는 최근에 달 탐사 천이궤적으로 가장 많이 사용되고 있는 Weak Stability Boundary 천이궤적에 관해 연구를 수행하였다. Weak Stability Boundary 천이궤적은 지구로부터 출발한 후 원지점 약 1.4 km(지구-태양의 L1 점 근처)까지 비행한 후 태양풍을 통해 에너지를 얻어 근지점 거리를 지구-달 거리만큼 증가시켜 LOI(Lunar Orbit Injection)시 ${\Delta}V$를 최소화하여 달 궤도에 들어가는 방법이다. Weak Stability Boundary 천이방법의 TLI(Trans Lunar Injection) 값은 직접천이 방법의 TLI 값보다 더 크지만 달 궤도 진입에 필요한 LOI ${\Delta}V$값은 25% 정도 덜 든다는 장점이 있다. 이 방법은 일본의 Hiten 탐사선이 최초로 사용하였으며, 달에 도착하기까지 수개월이 걸리는 단점이 있다. Weak Stability Boundary 천이궤적 시뮬레이션을 통해 최대로 절약할 수 있는 연료 소모량을 확인할 수 있었으며, 다른 천이방법들과의 장단점 비교를 통해 한국형 달 탐사선의 지구-달 천이궤적 후보로 사용 될 수 있음을 확인하였다.

  • PDF

지구-달 위상전이궤적에서 발사체 투입오차가 중간경로수정기동에 미치는 영향 분석 (An Analysis of Mid-Course Correction Maneuvers according to Launch-Vehicle Dispersion in Earth-Moon Phasing-Loop Trajectory)

  • 최수진;이동헌;석병석;민승용;류동영
    • 항공우주시스템공학회지
    • /
    • 제10권4호
    • /
    • pp.35-40
    • /
    • 2016
  • 중간경로수정기동은 발사체 분리벡터를 보정하기 위해 필요하다. 직접전이궤적의 경우에는 약 3~4회의 중간경로수정 기동이 요구되었다. 그러나 위상전이궤적의 직접전이궤적에 비해 전이궤적이 길기 때문에 중간경로수정기동의 전략이 달라진다. 위상전이궤적을 이용하는 궤도선은 지구를 여러 번 돌기 때문에 근지점 및 원지점 등 발사체 투입오차를 보정하기 위한 좋은 지점을 여러 번 만나게 된다. 발사체 분리 오차가 크다 하더라도 중간경로수정기동의 전략이 좋으면 적은양의 보정 기동으로도 큰 오차를 보정할 수 있다. 본 논문은 높은 발사체 투입오차를 보정하기 위한 위상전이궤적의 절차와 전략을 기술한다.

2D 유한요소 해석을 통한 Water injection pump의 동특성 분석 (Analysis of dynamics characteristics of water injection pump through the 2D finite element)

  • 이종명;김용휘;김준호;최현철;최병근
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 2014년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.408-414
    • /
    • 2014
  • After drilling operations at the offshore plant to production to crude oil to high pressure. After that time the low pressured of pipe inside when the secondary produce so oil recovery is reduced. At that time injection sea water at the pipe inside through water injection pump that the device Increase recovery so to be research and development at many industry. So developing 3-stage water injection pump at the domestic company. A variety of mathematical analysis during the detailed design analysis was not made through the dynamics characteristic. In this paper, a 2D finite element analysis is performed through the dynamics of the present study was the validation of the model.

  • PDF

물 분사 펌프 동특성의 해석적 평가 (Analytical evaluation of water injection pump dynamic characteristic)

  • 이종명;이정훈;하정민;안병현;구동식;최병근
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.60-64
    • /
    • 2013
  • Water injection pump produced the 1st oil well through the high pressure after the Deep water oil well drilling. After finish the work it is hard to produce only using itself pressure due to low pressure. Therefore it can be increased recovery factor through the injection seawater of high pressure. Is the key equipment used in the marine plant and it is developing at many industries. In this paper, Analyze changes in the natural frequency due to the stiffness of the bearing. Analyze the critical speed of the natural frequency due to the change of operation speed. And evaluate the Stability. And then analyze the displacement and clearance through the unbalance response this way has contributed to the reliability of the developing product. Through a mathematical analysis.

  • PDF

2D 유한요소 해석을 통한 물 분사 펌프의 동특성 분석 (Analysis of Dynamics Characteristics of Water Injection Pump through the 2D Finite Element)

  • 이종명;김용휘;김준호;최현철;최병근
    • 한국소음진동공학회논문집
    • /
    • 제24권6호
    • /
    • pp.462-469
    • /
    • 2014
  • After drilling operations at the offshore plant, crude oil is producted under high pressure. After that time, oil recovery is reduced, because the pressure of the pipe inside is low during the secondary produce. At that time injection sea water at the pipe inside through water injection pump that the device increase to recovery. A variety of mathematical analysis during the detailed design analysis was not made through the dynamics characteristic at the domestic company. 2D model has reliability of analysis results for the uncomplicated model. Also element and the node the number of significantly less than in the 3D model. So, the temporal part is very effective. In addition, depending on the quality of mesh 3D is a real model and FEM model occurs error. So, user needs a lot of skill. In this paper, a 2D finite element analysis was performed through the dynamics analysis and the study model was validated.

프리피스톤 스털링 엔진의 동역학 모델 예측을 통한 비선형 부하 감쇠 특성에 관한 고찰 (Identification of Damping Characteristics of Free-piston Stirling Engines via Nonlinear Dynamic Model Predictions)

  • 심규호;김동준
    • 한국소음진동공학회논문집
    • /
    • 제26권3호
    • /
    • pp.248-257
    • /
    • 2016
  • Recently, researches on the free-piston Stirling engines(FPSEs) are actively investigated. FPSEs have merits in its light weight, simple structure, and little need for maintenance, thus becoming a promising solution for the power conversion of renewable energy and waste heat recycle. This paper presents the methodology that estimates damping coefficients using analytical models of linear and nonlinear dynamics for FPSEs, and validates the methodology by comparing with existing experimental results. The analysis model predicts an operable range of linear damping coefficients forming limit cycles by using the root locus, and time responses obtained by numerical integration determines nonlinear damping coefficients. The model predictions are compared with experimental results of the well-known FPSE B-10B. We also investigate the damping characteristics regarding heater temperatures and power piston motions.

물 분사 펌프의 동특성 분석 (Analysis of Dynamic Characteristics of Water Injection Pump)

  • 이종명;이정훈;하정민;안병현;김원철;최병근
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제37권12호
    • /
    • pp.1483-1487
    • /
    • 2013
  • 물 분사 펌프는 심해 유정의 시추작업 후 유정 내 높은 압력으로 인하여 원유를 1 차 생산하고 이후 유정 내 압력이 낮아져 유정 자체의 압력 만으로 생산이 어려울 때 고압의 해수를 유정에 주입해 회수율을 높이는 해양플랜트에서 사용되는 핵심 기자재이며, 여러 기업에서 개발 중이다. 본 논문은 회전체의 동특성 을 분석하여 베어링 강성에 따른 고유진동수 변화분석, 운전속도 변화에 따른 고유진동수의 변화와 위험속도 분석, 안정성 평가, 불평형 응답을 통하여 변위와 틈새 관계 분석 등의 수학적 해석을 통하여 개발 중의 제품의 신뢰성에 기여하였다.

Variable Coast를 이용하는 3.5 지구-달 위상전이궤적에서 SEM 각도에 따른 임무설계 및 해석 (Mission Design and Analysis based on SEM Angle by Using Variable Coast During 3.5 Earth-Moon Phasing Loop Transfer)

  • 최수진;이동헌;임성빈;최석원
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제46권1호
    • /
    • pp.68-77
    • /
    • 2018
  • 달 궤도선의 전반적인 특성을 해석하기 위해 일별 발사가 가능한 Variable Coast 방식을 3.5 위상전이궤적에 적용하였다. 발사장 및 발사체를 선정하여 발사에서부터 달 궤도 진입까지의 전 과정에 대한 임무 시나리오를 구성 및 해석을 수행하였다. 특히 지구-달 회전좌표계에서 정의한 SEM(Satellite-Earth-Moon) 각도는 3.5 위상전이궤적을 전반적으로 검토할 수 있는 중요한 구속조건이다. SEM 각도를 이용한 시뮬레이션 결과를 지구-달 전이궤적 및 달 궤도 진입에서의 발사 시각, 관성비행 기간, 근지점 고도 및 ${\Delta}V$등 다양한 관점으로 분석하고 최적의 SEM 각도를 제안하였다. 이 결과는 향후 Fixed Coast 분석결과와 비교함으로써 발사체 선정에 따른 3.5 위상전이궤적의 특성을 평가하는데 큰 도움을 줄 것으로 예상된다.

$H_{\infty}$제어이론을 이용한 구조진동제어 - 불확실성 모델 (Structural vibration control using $H_{\infty}$ control theory : unceratinty model)

  • 송병석
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 1995년도 춘계학술대회논문집; 전남대학교, 19 May 1995
    • /
    • pp.240-245
    • /
    • 1995
  • 제어이론의 역사적 발전사를 고찰해보면 1930년대부터 1960년대까지를 고전 제어(classical control) 시대로 분류되고 이때 주로 사용되었던 용어들은 주파수역(frequency domain)에서 사용된 개념인 극점(pole), 영점(zero), Nyquist, 근궤적(root-Locus) 선도(plot)등으로 대표된다. 그 다음단계인 현대 제어(modern control) 시대 (1960년대-1980년대)때는 새로운 개념들이 도입 되었는데 시간역(time domain)에서 사용되는 상태공간(state-space) 모델, 가제어성(controllability), 가관측성(observability), Kalman 필터, LQG 제어 등이다. 1980년대부터 현재까지를 강인제어(robust control) 시대로 분류하는데 이것의 특징들은 극점이나 영점 대신 상태공간 모델을 사용하여 주파수역에서 정의되는 개념들인 H$_{\infty}$ 합성법, .$\mu$ 해석법, LQG/LTR 및 QFT, Lyapunov 등으로 대표된다. 현대제어시대때는 제어기 K는 공칭 플랜트 모델 G$_{0}$를 기준으로 설계되었으나 실제로 공칭 플랜트 모델은 실제 플랜트와 항상 같을 수가 없었다. 따라서 실제 플랜트 G는 G=G$_{0}$ + .DELTA.G로 표현되며 여기서 .DELTA.G는 플랜트 불 확실성(plant uncertainty), 즉 실제 플랜트와 공칭 플랜트의 차이를 나타낸 다. 이 플랜트 불확실성은 제어기가 실제 응용되어 사용되었을 때 제대로 작동하지 않는 주요 이유중에 하나이다. 이와 같은 상황에서 안정도 강인성 (stability robustness) 및 성능 강인성(performance rosubtness)의 보장은 상 당히 중요한 문제로 대두되었으며 주어진 플랜트 불확실성하에서 이러한 강이성들이 보장되는 제어이론들 중 H$_{\infty}$ 제어이론이 많이 연구/응용 되고 있다. 특히 공칭 플랜트 모델과 함께 사용되는 플랜트 모델과 함께 사용되는 플랜트 불확실성 모델은 직접적으로 성능 및 안정도에 영향을 미치므로 주의 깊게 선정해야 한다.

  • PDF

국내 발사체를 이용한 달착륙선 발사시 전이 궤도 예비 임무 설계 (Preliminary Mission Design of Transfer Orbit of a Lunar Lander Launched by a Korean Space Launch Vehicle)

  • 송은정;이상일;최지영;선병찬;노웅래
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제50권12호
    • /
    • pp.867-875
    • /
    • 2022
  • 본 논문에서는 달착륙선이 국내 개발된 발사체 상단에 탑재되어 지구 저궤도에 투입되고, 이후 달 전이 궤도 투입 기동을 통해 달에 착륙할 경우에 대한 예비 임무 분석을 수행하였다. 각각의 장단점이 있는 직접 착륙 방식 및 간접 착륙 방식을 모두 적용해보았으며, 2030년 음력 10월에 발사할 경우 발사 일에 따른 전이 궤도 특성을 분석하였다. 여기에 미국의 달착륙선 Surveyor-1과 같이 일식 조건, 태양 고도각 조건 및 추적 가능 시간대를 만족시키는 발사 일을 분석해 보았다. 직접 착륙 방식의 경우는 음력 10월중 4일, 간접 착륙 방식의 경우는 3일에 발사할 경우 근지점 이각과 일식 조건에 있어서 가장 적합한 발사일로 분석되었다.