• 제목/요약/키워드: 기저항력

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초음속 유동에서 챔버 압력에 따른 기저항력 변화 예측 (Study of Base DRAG Prediction With Chamber Pressure at Super-Sonic Flow)

  • 김덕민;남준엽;이형진;노경호;이대연;강동기
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권11호
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    • pp.849-859
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    • 2020
  • 반경험식과 상용 전산해석도구를 이용하여 비행 속도 및 챔버 압력에 따른 유도무기의 기저항력을 예측하였으며, 두 해석 결과는 대체적으로 일치함을 보였다. 노즐에 의한 분사 제트의 과대/과소 팽창에 따라 기저부의 유동 특성과 기저항력의 차이가 관찰되었다. 과대팽창 조건에서는 기저부 상단에 팽창파가 발생되면서 기저부의 압력이 감소하였으며, 외부 자유류의 마하수가 증가함에 따라 팽창파의 강도가 강해지면서 기저부 압력 더욱 감소하였다. 과소 팽창 조건에서는 노즐 후류의 영향으로 기저부 주위에 충격파가 발생하고 이로 인해 기저부 압력이 증가하였으며, 챔버의 압력이 증가할수록 그 영향이 크게 나타났다. 동일 챔버 압력 조건에서는 자유류 마하수가 증가함에 따라 기저부에서 생성되는 충격파가 하류로 이동하면서 기저 압력이 감소하는 특성이 관찰되었다.

CFD를 이용한 초음속 유도탄 기저항력 예측 (BASE DRAG PREDICTION OF A SUPERSONIC MISSILE USING CFD)

  • 이복직
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.59-63
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    • 2006
  • Accurate prediction of a supersonic missile base drag continues to defy even well-rounded CFD codes. In an effort to address the accuracy and predictability of the base drags, the influence of grid system and competitive turbulence models on the base drag is analyzed. Characteristics of some turbulence models is reviewed through incompressible turbulent flow over a flat plate, and performance for the base drag prediction of several turbulence models such as Baldwin-Loman(B-L), Spalart-Allmaras(S-A), k-$\varepsilon$, k-$\omega$ model is assessed. When compressibility correction is injected into the S-A model, prediction accuracy of the base drag is enhanced. The NSWC wind tunnel test data are utilized for comparison of CFD and semi-empirical codes on the accuracy of base drag predictability: they are about equal, but CFD tends to perform better. It is also found that, as angle of attack of a missile with control fins increases, even the best CFD analysis tool we have lacks the accuracy needed for the base drag prediction.

포탄의 꼬리날개가 기저항력에 미치는 영향에 대한 해석적 연구 (A Numerical Study on the Effect of the Tail Wing of a Projectile on the Base Drag)

  • 노성현;김종록;방재원
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.625-636
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    • 2019
  • Recently, research on projectiles with wings for precision guidance is actively underway. In this study, we analyzed how the tail fins attached to the projectile affect the base drag. Aerodynamic analysis was performed with RANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes) equations using FLUENT, a commercial CFD(Computational Fluid Dynamics) code. Through the aerodynamic analysis, the base drag characteristics of the projectile by parameters (number, length, thickness, position, shape of tail fin) were investigated. The results of this study are expected to be applicable to aerodynamic design of tail fins mounted on projectiles.

CFD를 이용한 유도탄 power-on 기저항력 해석 (NUMERICAL SIMULATION OF THE POWER-ON BASE DRAG OF A MISSILE BODY)

  • 최재혁;이은석;이광섭
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.16-22
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    • 2015
  • The pressure is generally lower than that of the freestream at the base of a missile body due to the energy loss by the flow separation around the edge of the base. The base pressure changes in the presence of the thrust jet due to the interaction between the base flow of the missile and the jet flow. In this study, behavior of the missile base pressure by the change of the jet exit pressure and the freestream condition is investigated using the CFD(Computational Fluid Dynamics) method. Effects of the grid type and the freestream condition are tested. The results are compared with the semi-empirical predictions and the flight test data. The CFD results agree well with the flight test data. The semi-empirical predictions overestimate the base pressure when jet thrust is strong for low freestream speed.

초음속 유도탄 기저항력 예측의 불확실성 (Uncertainties In Base Drag Prediction of A Supersonic Missile)

  • 안효근;홍승규;이복직;안창수
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2004년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.47-51
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    • 2004
  • Accurate Prediction of a supersonic missile base drag continues to defy even well-rounded CFD codes. In an effort to address the accuracy and predictability of the base drags, the influence of grid system and competitive turbulence models on the base drag is analyzed. Characteristics of some turbulence models is reviewed through incompressible turbulent flow over a flat plate, and performance for the base drag prediction of several turbulence models such as Baldwin-Lomax(B-L), Spalart-Allmaras(S-A), $\kappa-\epsilon$, $\kappa-\omega$ model is assessed. When compressibility correction is injected into the S-A model, prediction accuracy of the base drag is enhanced. The NSWC wind tunnel test data are utilized for comparison of CFD and semi-empirical codes on the accuracy of base drag predictability: they are about equal, but CFD tends to perform better. It is also found that, as angle of attack of a missile with control (ins increases, even the best CFD analysis tool we have lacks the accuracy needed for the base drag prediction.

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초음속 유도탄 공력가열 예측 (PREDICTION OF AERODYNAMIC HEATING ON A SUPERSONIC MISSILE)

  • 선철;안창수
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2007년도 춘계 학술대회논문집
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    • pp.134-137
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    • 2007
  • Aero-Heating phenomenon is one of the severe problems occurring in high speed missile flight. in the high speed flight, not only stagnation point but also aft body parts encounter high temperature related structural problems. But the phenomenon is not easy to predict accurately because unsteady calculation according to a flight trajectory is needed, and takes much time. In this Paper, a fast and precise scheme is introduced, which calculates heat flow and temperature by simple pressure field prediction on a missile.

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카나드 기반의 지능탄 조종 장치 공력설계 (Aerodynamic Design of a Canard Controlled 2D Course Correction Fuze for Smart Munition)

  • 박지환;배주현;송민섭;명노신;조태환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.187-194
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    • 2015
  • 탄도수정탄은 기존 포탄의 신관에 카나드가 장착된 조종 장치를 탑재하여 정확도를 향상시키는 지능탄이다. 본 논문에서는 2D 탄도수정탄의 카나드를 설계하기 위하여 다양한 형상 변수에 대한 공력성능을 반실험적 기법을 이용하여 분석하였으며, 이를 바탕으로 초음속에서 항력이 상대적으로 더 적은 카나드 형상을 설계하였다. 또한 CFD 기법을 통한 탄도수정탄의 공력해석 기법을 연구하였으며, 포탄의 탄저 부분 기저항력 예측에 O-type 격자를 바탕으로 한 k-${\omega}$ SST 난류모델이 적합함을 확인하였다. 최종적으로 앞서 개발한 해석 기법을 바탕으로 2D 탄도수정탄의 공력특성 및 탄도조종장치 장착에 따른 항력변화를 계산하였다.

발사체 후방동체형상에 따른 기저항력에 대한 수치적 연구 (Numerical study of base drag of afterbodies for launch vehicles)

  • 박남은;김재수
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2001년도 춘계 학술대회논문집
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    • pp.60-65
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    • 2001
  • The projectile afterbodies for zero-lift drag reduction has been analyzed using the Navier-Stokes equations with the $\kappa-\epsilon$ turbulence model. The numerical method of a second order upwind scheme has been used on unstructured adaptive meshes. Base drag reduction methods that have been found effective on axisymmetric bodies include boattailing, base bleed, base comustion, locked vortex afterbodies and multistep afterbodies. In this paper, the charateristics of turbulence flow have been studied for geomeries of multistep afterbodies. The important geometrical and flow parameters relevant to the design of such afterbodies have been identified by number, length and height of step. The flow over multistep afterbodies has been analyzed including expansion waves, recompression waves, recirculating flow, shear flow and wake flow. The numerical results have been compared and analyzed with the experimental datum.

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전산유체역학을 이용한 유도무기 선두부 절단 비율에 대한 공력해석 (Aerodynamic Analysis Based on the Truncation Ratio of Guided-Weapon Nose Using CFD)

  • 정기연;강동기;이대연;노경호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.245-255
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    • 2019
  • 본 논문에서는 유도무기의 선두부 형상 절단 비율에 따라서 달라지는 공력특성에 대해 전산유체역학을 이용하여 분석하였다. 해석을 수행하는 형상은 유도무기 동체만 있으며 직경대 길이비는 10.7이다. 선두부 형상은 세 가지를 선택했으며 구형, 25% 절단, 50% 절단형을 비교하였다. 유도무기 동체의 정확한 해석을 위해서 NASA의 풍동시험 데이터를 이용하여 격자 구성법과 해석 기법을 선택하고 검증하였다. 선두부 세 가지 형상에 대해서 비행마하수에 대해 항력을 분석한 결과 절단과 구형이 6~20% 정도 차이 났으며, 동체의 선두부와 기저부의 압력분포를 통해 특성을 분석하였다.

평면변형률 상태에 있는 연직지반앵커의 파괴모-드 (Failure Modes of Vertical Ground Anchor in Plane Strain)

  • 임종철;용강문부;박성재
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제6권1호
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    • pp.43-58
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    • 1990
  • 지반앵커의 극한인기저항흉을 구하기 위해서는 파괴면의 위치, 파괴면 위의 수직응력 및 마찰각 을 알지 않으면 안된다. 본 연구에서는 평면변형률 모형실험을 통해서, 앵커주변지반의 변형을 관찰하여 파괴면의 위치를 구하고, 앵커표면의 수직응력,전단응력을 실측하므로써 앵커표면의 응력상태를 분석했다. 그리고, 측압계수와 파괴면의 위치의 관계(파괴모-드)를 구하구 무차원 계수인 극한인발저항력계수를 이용하여 극한51기저항력의 산정식을 제안했다.

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