• 제목/요약/키워드: 모드 천이

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터보제트-램제트 엔진의 천이모드를 고려한 TBCC 엔진의 성능 특성 (Performance Characteristics of a TBCC Engine with Turbo-Ramjet Engine Transition Mode)

  • 문규환;성홍계
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.116-122
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    • 2016
  • 터보제트 엔진에서 램제트 엔진으로의 작동 천이를 고려한 TBCC엔진의 성능 특성을 연구하였다. 터보제트 엔진과 램제트 엔진의 성능모델을 제시하고 터보제트와 램제트의 작동 비율을 조절하여 성능 변화가 연속적으로 발생하도록 엔진 작동의 천이 모드를 고려하였다. 이를 통해 다양한 마하수와 고도에서의 완만한 엔진 성능 변화를 나타냈음을 확인하였다. 일정고도(11km)와 가상의 비행 궤적에 대하여 천이 모드를 적용하여 TBCC 엔진의 추력과 비추력의 변화를 분석하였으며, 이를 통해 예상 비행 조건과 엔진의 천이 모드를 고려한 성능 변화와 복합 사이클 엔진 작동 천이 모드의 필요성을 제안하였다.

Canard Rotor/Wing 비행체 추진시스템의 회전익 및 천이모드 성능

  • 이창호
    • 항공우주기술
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    • 제3권2호
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    • pp.50-55
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    • 2004
  • 이륙중량 900㎏의 CRW 비행체에 맞게 설계한 추진시스템에 대해서 회전익모드 및 천이모드에서의 성능해석을 수행하였다. 추진시스템은 터보제트엔진, 덕트류 및 노즐로 구성된다. 엔진 터빈출구부터 노즐까지의 덕트 내부유동을 1차원 유동으로 가정하여 압축성, 점성유동해석을 하였다. 특히 로터 블레이드내의 유동은 점성효과와 함께 원심력의 효과도 고려하였다. 계산결과로 회전익모드에서 요구동력을 만족시키기 위한 엔진 Throttle 범위와, 천이모드에서 요구동력 및 요구출력을 만족시키기 위한 엔진 Throttle, 유량배분, 로터회전속도, 순항 노즐면적 등을 제시하였다.

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스크램제트 엔진에서의 모드 천이에 관한 수치해석 연구 (Numerical Study on Mode Transition in a Scramjet Engine)

  • 하정호;;;김태호;김희동
    • 한국추진공학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.21-31
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    • 2017
  • 본 연구에서는 모드 천이가 발생하는 동안 상세한 유동 특성을 조사하기 위해, 이론분석과 수치해석을 수행하였다. 이론분석은 기존의 기체역학과 종래 보고된 이론식들 재정립하였으며, 수치해석은 2차원 비정상 압축성 Navier-Stokes 방정식을 풀기 위해 fully implicit finite volume scheme을 사용해 수행하였다. 해석의 검증을 위하여 실험 결과와 비교하였다. 격리부 입구 전온도와 수소 연료의 당량비를 변화시키면서 모드 천이에 미치는 영향을 조사하였다. 해석과 실험 결과는 정성적으로 잘 일치하였다. 당량비가 증가하면 스크램제트 모드에서 램제트 모드로 천이가 발생하였다. 이 때, 천이는 당량비에 따라 불연속적으로 나타나며, Non-allowable region이 존재하였다. 한편 격리부 입구에서 전온도의 증가는 모드 천이 경계를 변화시켰다.

Synthetic jet을 이용한 스마트 무인기(SUAV) 유동제어 Part 2 : 천이 비행 모드에서 synthetic jet을 이용한 유동제어 (Flow Control of Smart UAV Airfoil Using Synthetic Jet Part 2 : Flow control in Transition Mode Using Synthetic Jet)

  • 김민희;김상훈;김우례;김종암;김유신
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권12호
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    • pp.1184-1191
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    • 2009
  • 스마트 무인기 익형 주위의 유동 구조를 파악하고 이를 바탕으로 synthetic jet을 이용하여 천이 비행 모드에서의 수익하중 감소 여부를 파악하였다. 스마트 무인기의 실제 비행 모드에서의 유동 구조를 분석하여 앞전 및 뒷전에서 발생하는 와류에 의해서 수익하중이 크게 증가함을 밝혔다. 이에 앞전과 뒷전에서 발생하는 유동의 박리를 효과적으로 제어하기 위하여 Part 1의 결과를 바탕으로 0.01c, $0.95c_{flap}$ 지점에 jet을 위치시키고 각각 무차원 주파수(F+)를 0.5, 5로 작동시켜 그에 따른 유동구조 변화와 항력 감소율을 알아보았다. 그 결과 천이 비행 모드에서의 유동 제어를 위해서는 앞전에 위치한 jet만을 작동시킬 경우 가장 효과적으로 수익하중을 감소시킬 수 있음을 밝혔다. 이에 정지 비행 모드에서 뿐만 아니라 천이 비행 모드에서 synthetic jet을 이용하여 유동을 제어한다면 스마트전 비행 모드에서의 비행성능과 안정성을 동시에 향상시킬 수 있을 것이다.

CRW형식 무인항공기 추진시스뎀의 밸브 작동을 고려한 비행모드 전환에 따른 천이 성능특성 연구 (Transient performance behaviour of the CRW type UAV propulsion system during flight mode transition considering valve operation)

  • 공창덕;박종하;양수석
    • 한국추진공학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.127-132
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    • 2005
  • 본 연구는 CRW형식 무인항공기 추진시스템의 밸브 작동을 고려한 비행모드에 따른 천이 성능 특성을 파악하기 위해 SIMULINK를 이용하여 모델링 하였다 그리고 밸브 시스템은 로터리 덕트와 메인덕트로 빠져나가는 유량을 제어하는 시스템으로서 밸브를 통해 로터리 덕트로 빠져나가는 유량과 메인덕트를 빠져나가는 유량의 합은 터빈의 출구 유량과 같다는 가정 하에 수행되었으며, 이때 밸브 각 변화에 따른 손실, 유량 및 유효 면적 등이 고려되었다. 성능 해석은 비행 천이 영역인 고도 1km 비행 마하수 0.1에서 엔진 최대회전수시 회전익 모드에서 고정익 모드로 변환되는 경우와 고정익모드에서 회전익 모드로의 변환되는 경우들이 수행되었다.

CRW형식 무인항공기 추진시스템의 밸브 작동을 고려한 비행모드 전환에 따른 천이 성능특성 연구 (Transient performance behaviour of the CRW type UAV propulsion system during flight mode transition considering valve operation)

  • 공창덕;박종하;양수석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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    • pp.219-224
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    • 2005
  • 본 연구는 CRW형식 무인항공기 추진시스템의 밸브 작동을 고려한 비행모드에 따른 천이성능특성을 파악하기 위해 SIMULINK를 이용하여 모델링 하였다. 주 엔진시스템의 천이모사에는 ICV 방법이 적용되였다. 그리고 밸브 시스템은 로터리 덕트와 메인 덕트로 빠져나가는 유량을 제어하는 시스템으로서 밸브를 통해 로터리 덕트로 빠져나가는 유량과 메인 덕트를 빠져나가는 유량이 합은 터빈의 출구 유량과 같다는 가정하에 수행 되었으며, 이때 밸브각 변화에 따른 손실, 유량 및 유효 면적 등이 고려되었다. 성능해석은 비행 천이 영역인 고도 1Km 비행 마하수 0.1에서 엔진최대회전수시 회전익 모드에서 고정익 모드로 변환시외 고정익 모드에서 회전익 모드로 변환 경우들이 수행되였다.

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병렬 루프 시스템을 이용한 직류 전동기의 속도 제어기에 관한 연구 (The Speed Regulator of DC Motor Using the Parallel Loop System)

  • 이성백;이종규;원영진;김영수
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제5권4호
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    • pp.60-68
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    • 1991
  • 마이크로프로세서를 이용한 전동기 제어 시스템에서 속도는 연속되는 두 펄스 사이의 시간을 정하는 방법(T기법)과 단위 시간당 펄스 발생기로부터 나온 펄스의 수를 계수하는 방법(M기법)을 이용하여 측정 할 수 있다. 전류 모드와 속도 모드로 구성된 병렬 루프 시스템(parallel loop system)에서의 제어 모드는 속도 모드로 천이되고, 속도 오차가 허용 오차 보다 크다면 제어 모드는 전류모드로 천이 된다. 본 논문은, DC 전동기의 제어 시스템에 마이크로프로세서를 사용함으로써 고속 응답 속도 제어(regulating) 시스템을 새로운 제어 방법으로 실현하였다.

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4륜 독립 구동·제동·조향 차량 주행 모드 천이 논리 알고리즘에 관한 연구 (A Study on the Logical Algorithm for the 4-Wheel Independent Driving·Braking·Steering Vehicle Driving Mode Transition)

  • 조재욱;김종현
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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    • pp.1141-1142
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    • 2023
  • 본 연구는 4륜 독립 구동·제동·조향 차량의 모드 천이 논리 알고리즘에 관한 연구로서, 일반적인 주행 스타일 외에도 다양한 주행 스타일을 가지는 차량에서 주행 모드 전환 간에 고려되어야 하는 조건들을 다룬다. 주행 모드 전환 간에 Static Transition과 Dynamic Transition이 가능하며 Static Transition 방식이 일반적이지만 저속 상태에서 차량이 충분히 정렬되어 있다면 FWS 주행, 동상 주행, 역상 주행 간의 Dynamic Transition도 가능할 것이다.

스크램-램제트 모드 천이에 미치는 연료 당량비의 영향 (Effect of Fuel Equivalence Ratio on Scramjet-to-Ramjet Mode Transition)

  • 하정호;윤영빈;;김태호;김희동
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.45-51
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    • 2018
  • 최근 이중모드 램제트 엔진에서 모드 천이는 격리부 출구 마하수의 불연속적인 변화를 일으킨다고 보고된 바 있다. 이 현상을 격리부 입구와 출구에서의 유효 유동 단면적과 압력비에 따라 나타내었으며, 이는 Non-Allowable Region (NAR)으로 설명되었지만, NAR의 발생 기구에 대한 이해는 여전히 부족한 실정에 있다. 본 연구에서는 NAR의 발생 원인에 대한 유동 메커니즘을 조사하기 위해, 앞서 수행한 수치해석 결과들의 상세 연구가 수행되었으며, 스크램제트에서 램제트로의 모드 천이발생 동안 기체역학적 특성에 대한 이해를 돕기 위해 이론해석도 수행되었다. 격리부 입구에서 유동 상태량이 수용할 수 있는 당량비의 임계값이 정해져 있는데, 이 임계값을 초과하는 당량비의 증가는 격리부 입구에서의 정압뿐만 아니라 마하수의 급격한 변화를 발생시키게 되며, 이는 NAR의 발생 원인이 된다.

스마트무인기의 비행제어 성능관련 비행시험 결과분석 (Analysis of Flight Test Result for Control Performance of Smart UAV)

  • 강영신;박범진;조암;유창선;구삼옥
    • 항공우주기술
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    • 제12권1호
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    • pp.22-31
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    • 2013
  • 틸트로터 항공기인 스마트무인기의 회전익모드, 천이모드, 고정익 모드 비행시험을 수행하여 전체 비행영역에 대한 비행제어법칙 검증을 완료하였다. 회전익모드에서는 자동이륙과 자동착륙, 자동호버 비행 및 자동회귀모드 비행을 수행하였다. 천이모드에서는 틸트각 10도 간격으로 속도, 고도, 롤/방위 유지명령을 이용하여 상승, 하강, 좌선회 및 우선회 비행을 수행하고, 자율천이비행을 수행하였다. 회전익모드와 천이모드에서의 로터속도는 98%를 유지하였고, 고정익 모드 비행은 260 km/h 속도에서 로터 회전수를 82%로 감속하여 최대속도까지 점진적으로 영역확장비행을 수행하였다. 최종적으로 대기고도 3 km에서 최고속도 440 km/h까지 도달하였다. 본 논문에서는 스마트무인기의 전체 비행영역에 대해 비행영역 확장시험을 수행하는 동안 획득된 데이터의 분석결과를 제시하고, 규격서의 비행제어 요구조건과 비교하여 비행성이 요구성능을 만족함을 검증하였다.