• 제목/요약/키워드: 초음속 공중발사 로켓

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초음속 공중발사 로켓의 모선 간섭현상 수치적 연구 (Numerical Investigation of Mother Plane Interference Effect on the Supersonic Air-launched Rocket)

  • 김영신;이재우;변영환;박준상
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.17-26
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    • 2005
  • 새로운 개념의 위성발사 방식으로 연구되고 있는 초음속 공중발사로켓의 모선분리 현상을 파악하기 위하여 모선-로켓의 단순화된 형상에 대하여 발사속도, 장착각, 수평-수직방향의 장착위치 변화에 따른 발사체의 피칭모멘트의 변화를 고찰하였다. 정상상태의 유동해석을 위하여 삼차원 Euler 방정식을 수치적으로 해석했고, 이러한 연구를 통하여 모선날개에 장착된 초음속 공중발사로켓의 모선분리에 큰 영향을 주는 장착변수를 확인하였으며 각 변수의 변화에 따른 발사체의 거동의 변화를 반응면 모델을 구성하여 도식으로 나타내었다. 본 연구를 통하여 초음속 공중발사 메커니즘에 대한 공력특성과, 비정상 모선분리를 위한 최적 장착 위치에 대한 유용한 데이터를 제공하게 되었다.

초음속 공중발사를 위한 전기체-로켓의 비정상 분리 유동특성 (Unsteady Separation Characteristics of Air-Launching Rocket from Full-Geometry Mother Plane)

  • 지영무;변영환;박준상;이재우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.474-482
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    • 2007
  • 초음속 공중발사 로켓의 모선분리에 대한 유동해석을 수행하였다. 전기체 형상의 모선(F-4E Phantom)에서 분리되는 로켓주변 유동장의 정상/비정상 유동해석을 위해 압축성 Navier-Stokes 방정식이 사용되었으며, 해석결과는 모선과 로켓간의 충격파-팽창파 간섭효과를 잘 보여주고 있다. 무게중심의 변화에 따른 로켓의 거동을 예측하기 위하여 세 가지 경우에 대한 전산해석을 수행하였으며, 결과적으로 초음속 공중발사 로켓의 안전한 모선분리를 위한 설계 가이드라인을 제시하였다.

무게중심 변화에 따른 초음속 공중발사 로켓의 모선분리 연구 (Center-of-Gravity Effect on Supersonic Separation from the Mother Plane)

  • 지영무;이재우;변영환;박준상
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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    • pp.36-40
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    • 2006
  • 초음속 공중발사 로켓의 모선분리에 대한 유동해석을 수행하였다. 모선(F-4E Phantom)에서 분리되는 로켓주변 유동장의 정상/비정상 유동해석을 위해 압축성 Wavier-Stokes방정식이 사용되었으며, 해석결과는 모선과 로켓간의 충격파-팽창파 간섭효과를 잘 보여주고 있다. 무게중심의 변화에 따른 로켓의 거동을 예측하기 위하여 세 가지 경우에 대한 전산해석을 수행하였으며, 결과적으로 초음속 공중발사 로켓의 안전한 모선분리를 위한 설계 가이드라인을 제시 하였다.

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초음속 공중발사 로켓의 모선분리 현상에 관한 수치적 연구 (A Numerical Study on the Supersonic Separation of Air-launching Rocket from the Mother Plane)

  • 지영무;김영신;이재우;박준상
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권8호
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    • pp.18-25
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    • 2005
  • 본 논문에서는 공중발사로켓의 초음속 모선 분리 현상에 관하여 기술하였다. 정상상태와 비정상상태의 해석을 위하여 3차원 Euler방정식을 수치적으로 계산하였다. 해석결과는 모선과 로켓사이의 충격파 간섭현상을 명확히 보여주고 있으며, 로켓의 분리 단계에 중요한 영향을 미치는 인자들을 해석을 통해 찾아내었다. 결과적으로 본 연구를 통하여 초음속 공중발사로켓의 설계에서의 안전한 모선분리를 위한 가이드라인을 제공하였다.

순차적 최적화를 이용한 공중발사 로켓 시스템 대안 분석 (System Trade Study of the Air-launching Rocket Using Sequential Optimization Technique)

  • 최영창;이재우;변영환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권9호
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    • pp.41-47
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    • 2005
  • 임무분석, 단배분, 추진해석, 형상, 공력해석, 중량해석 그리고 궤적해석을 포함하는 발사체 개념설계 과정을 정립하였다. 개념설계 결과, 1단에 Hybrid Engine을 적용한 초음속(M=1.5) 공중발사 로켓이 설계되었다. 최상의 시스템 대안을 선택하기 위해서, 순차적 최적화를 이용하여 1단 추진 시스템 형태와 발사속도에 대한 trade study와 baseline 공중발사 로켓의 타당성 검토가 수행되었다. Trade study 결과, 공중발사 로켓 시스템에서 가장 중요한 요소인 총 중량과 단위 위성중량 당 총 중량 비가 큰 차이를 보이지 않았다. 따라서 초음속 발사에서 안전성을 지닌 Baseline 공중발사 로켓 시스템이 타당한 것을 확인할 수 있었다.

다분야 최적화 기법을 이용한 공중발사 로켓 최적설계 (Optimal Supersonic Air-Launching Rocket Design Using Multidisciplinary System Optimization Approach)

  • 최영창;이재우;변영환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권12호
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    • pp.26-32
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    • 2005
  • 공중발사 방식은 일반적인 지상발사와 비교해 볼 때 많은 장점을 지니고 있다. 그러나 공중발사 로켓의 형상은 모선에 장착 시 많은 제한이 따르기 때문에 여러 해석분야를 통합한 시스템 설계가 필요하다. 시스템 설계는 순차적 최적화와 MDF 기법을 이용하여 수행되었다. 해석 모듈은 임무분석, 단배분, 추진해석, 형상, 중량해석, 공력해석, 궤적해석을 포함한다. 두 가지 기법 중 MDF 기법을 이용하였을 때 더 좋은 결과를 도출하였다. 시스템 최적화 결과 총 중량 1244.91kg, 위성중량 7.5kg, 총 길이 6.36 m, 지름 0.60m을 지닌 초음속 공중발사 로켓이 설계되었다.

다분야 최적화 기법을 이용한 공중발사로켓 최적설계 (Optimal Supersonic Air-Launching Rocket Design Using Multidisciplinary System Optimization Approach)

  • 최영창;이재우;변영환
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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    • pp.11-15
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    • 2005
  • 공중발사 방식은 일반적인 지상발사와 비교해 볼 때 많은 장점을 지니고 있다. 그러나 공중발사 로켓의 형상은 모선에 장착 시 많은 제한이 따르기 때문에 여러 해석분야를 통합한 시스템 설계가 필요하다. 시스템 설계는 순차적 최적화와 MDF 기법을 이용하여 수행되었다. 해석 모듈은 임무분석, 단배분, 추진해석, 형상, 중량해석, 공력해석, 궤적해석을 포함한다. 두 가지 기법 중 MDF 기법을 이용하였을 때 더 좋은 결과를 도출하였다. 시스템 최적화 결과 총 중량 1244.91 kg. 위성중량 7.5 kg, 총 길이 6.18m, 지름 0.60 m을 지닌 초음속 공중발사 로켓이 설계되었다.

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안전한 초음속 공중발사를 위한 삼차원 로켓 주위의 모선분리 유동 해석 (NUMERICAL INVESTIGATION ON THE SAFE SUPERSONIC AIR-LAUNCHING ROCKET SEPARATION FROM THE MOTHER PLANE)

  • 지영무;이재우;박준상
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.255-259
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    • 2005
  • An analysis is made of flow and rocket motion during a supersonic separation stage of air-launching rocket from the mother plane. Three-dimensional Euler and Navier-Stokes equations are numerically solved to analyze the steady/unsteady flow field around the rocket which is being separated from two cases of mother plane configuration: one is an idealized ogive-cylinder body and the other is a real F-4E Phantom. The simulation results clearly demonstrate the effect of shock-expansion wave interaction between the rocket and the mother plane. As a result, a design-guideline of supersonic air-launching rocket for the safe separation is proposed.

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무게중심 변화에 따른 초음속 공중발사 로켓의 모선분리 연구 (Center-of-Gravity Effect on Supersonic Separation from the Mother Plane)

  • 지영무;이재우;변영환;박준상
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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    • pp.423-426
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    • 2006
  • An analysis is made of flow and rocket motion during a supersonic separation stage of air-launching rocket(ALR) from the mother plane. Three-dimensional compressible Navier-Stokes equations is numerically solved to analyze the steady/unsteady flow field around the rocket which is being separated from the mother plane configuration(F-4E Phantom). The simulation results clearly demonstrate the effect of shock-expansion wave interaction between the rocket and the mother plane. To predict the behavior of the ALR according to the change of the C.G., three cases of numerical analysis are performed. As a result, a design-guideline of supersonic air-launching rocket for the safe separation is proposed.

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