• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1948-1954
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• 2003

The thrust vector control using a fluidic counterflow concept is achieved by applying a vacuum to a slot adjacent to a primary jet which is shrouded by a suction collar. The vacuum produces a secondary reverse flowing stream near the primary jet. The shear layers between the two counterflowing streams mix and entrain mass from the surrounding fluid. The presence of the collar inhibits mass entrainment and the flow near the collar accelerates causing a drop in pressure on the collar. For the vacuum asymmetrically applied to one side of the nozzle, the jet will vector toward the low-pressure region. The present study is performed to investigate the effectiveness of thrust vector control using the fluidic counterflow concept. A computational work is carried out using the two-dimensional, compressible Navier-Stokes equations, with several kinds of turbulence models. The computational results are compared with the previous experimental ones. It is found that the present fluidic counterflow concept is a viable method to vector the thrust of a propulsion system.

• 한국추진공학회지
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• 제14권5호
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• pp.1-7
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• 2010

최근 이중목 노즐(Dual Throat Nozzle, DTN)을 사용하여 추진체의 추력을 제어하는 방 이 많은 주목을 받고 있다. 이중목 노즐은 공동을 사이에 두고 두 개의 노즐 목을 가지도록 설계된다. 본 연구에서는 DTN의 기초 유동특성을 조사하기 위하여, 수치해석적인 방법을 적용하였으며, 노즐압력비와 노즐목 면적비를 변화시켰다. 수치해석에서는 축대칭, 압축성 Navier-Stokes방정식을 풀기 위하여, 유한체적법을 적용하였다. 그 결과 본 수치해석은 실험결과를 잘 예측하였으며, DTN의 성능을 추력계수와 유출계수의 항으로 상세하게 설명하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제1권1호
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• pp.166-188
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• 1998

본 논문에서는 쿼터니온 궤환 개념이 기존의 오일러각 궤환 개념에 비해 추력벡터제어(Thrust Vector Control) 방식을 사용하는 전술 유도탄 자세제어에 보다 효과적으로 적용될 수 있음을 보인다. 오일러각 궤환 방식을 택한 기존의 자세제어기에서 오일러각 궤환 부분을 쿼터니온 궤환으로 적절히 바꾸어 주게 되면 자세명령 크기 변화에 따른 시간응답 특성의 변화를 줄일 수 있으며, 쿼터니온 궤환 방식을 택할 경우, 우주비행체 자세제어 분야에서 활발히 연구되고 있는 고유축(Eigen Axis) 회전에 의한 자세변환을 수행할 수 있는 자세제어기 설계가 가능하다. 고유축 회전은 최단경로에 의한 자세변환 개념이므로, 이러한 능력을 갖춘 자세제어기는 신속한 자세변환이 필요한 전술 유도탄의 초기비행에 매우 효과적으로 이용될 수 있다. 더욱이, 제어법칙에 공력모멘트를 보상하는 항을 추가하게 되면 변화가 심한 공력 모멘트가 유도탄의 회전운동에 미치는 영향을 줄일 수 있어 고유축 회전성능을 보다 개선시킬 수 있다. 우선, 오일러각 궤환보다 쿼터니온 궤환이 유리한 점을 논하고, 쿼터니온 궤환에 근거한 자세제어기의 설계 개념과 제안된 제어기에 의해 구성되는 폐루우프에 대한 안정성 문제를 다룬 후, 시뮬레이션을 통해 그 타당성을 검증한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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• pp.610-613
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• 1995

In addition to propulsive force to a flying vehicle, a rocket propulsion system can provide moments ro rotatate the flying vehicle and thus provide control of the vehicle's attitude and flight path. By controlling the direction of the thrust vectors, it is possible to control a vehicle's pitch, yaw, and roll motions. In this paper, we will introduce general thrust vector control mechanisms.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2002년도 추계 학술대회논문집
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• pp.17-22
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• 2002

A numerical solution procedure has been developed to analyze the flow field resulted from the injection of a transverse jet through the divergent flap of a 2DCD nozzle for thrust vector control. The formulation employs the compressible Navier-Stokes equations in conservation law form and a two equation $\kappa-\omega$ turbulence model. Detailed numerical results are presented in this paper for the 2DCD nozzle over a range of secondary to primary injection mass flow ratios and nozzle pressure ratios.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.658-668
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• 2004

This paper is concerned with a control allocation strategy using the dynamic inversion and the pseudo inverse control which generates the nominal control input trajectories. In addition, an autopilot design method is proposed by using time-varying control technique which is time-varying version of the pole placement of linear time-invariant system for an agile missile with aerodynamic fin and thrust vectoring control. The control allocation proposed in this paper is capable of extracting the maximum performance by combining each control effector, aerodynamic fin and thrust vectoring control. The adopted time-varying control technique for the autopilot design enhances the robustness of the tracking performance for a reference command. The main results are validated through the nonlinear simulations with aerodynamic data.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권7호
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• pp.113-122
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• 2002

KSR-III 로켓의 자세제어 시스템 모델링과 최적 벤딩 필터 설계가 이루어졌다. 모델링에는 로켓 강체 동역학, 공력, 슬로싱, 구조적 벤딩, 구동기 동역학, 센서 동역학, 그리고 탑재 컴퓨터 특성이 고려되었다. 시간의 변화에 따른 자세제어 시스템 파라미터들의 변화를 보상하기 위하여 이득 스케쥴링 기법이 사용되었다. 벤딩 모드를 안정화시키기 위한 필터가 매개변수 최적화 방법을 이용하여 설계되었다. 설계된 자세제어 시스템은 주파수 영역에서 요구되는 이득 및 위상 안정성 여유를 가지게 되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권1호
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• pp.91-96
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• 2014

KSLV-I (Korea Space Launch Vehicle-I) 상단 킥모터는 고체 추진기관으로 점화기와 점화안전장치로 구성된 점화구동부, 복합재 케이스부, 추력벡터제어가 가능한 잠입형 노즐부, 그리고 추진제로 구성되어 있다. 킥모터를 구성하는 각 서브시스템들은 비행 임무 달성을 위한 개발 요구조건을 만족시켰으며, 2013년 1월 30일 나로호 3차 비행 시험 결과로부터 성공적으로 개발이 완료되었음을 확인할 수 있었다. 본 논문에서는 킥모터에 대한 요구조건, 요구조건을 만족하기 위한 형상관리, 중량 변화, 추력 축 정렬 결과 및 주요 시험 결과 등에 대해 다루었다.

• 항공우주기술
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• 제6권1호
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• pp.146-156
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• 2007

본 논문에서는 KSLV-I 상단부 시험을 목적으로 실물형으로 제작된 킥모터 조합체에 대한 TVC 구동특성시험과 분석 결과에 대해 정리하고자 한다. 실물형 킥모터 조합체는 추진제 대신 물을 채울 수 있는 구조로 되어서 수압으로 연소압 상황을 모사하면서 챔버압에 따른 플렉스씰 TVC 노즐의 특성을 파악할 수가 있으며, 챔버압에 따른 TVC 정적 및 동적특성 변화 또한 분석할 수가 있다. 실물형 킥모터 조합체에 대한 TVC 구동 시험을 수행하는 데 필요한 설비 구축 과정에 대해서 개략적으로 설명하고, TVC 정적 시험을 통한 제어 특성 분석 결과 및 TVC 동적 시험을 통한 동특성 분석 결과를 정리한다. 이러한 결과들은 KSLV-I 의 TVC 자세제어 정밀도를 높이는 데 있어서 중요한 역할을 담당하고 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권10호
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• pp.738-746
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• 2019

한국형발사체 3단에 사용되는 7톤 짐벌엔진의 추력벡터제어에는 전기유압식 구동장치시스템 대신 중량, 비용 및 시험평가 등의 측면에서 더 효율적인 전기기계식 구동장치시스템을 사용한다. 전기기계식 구동기는 위치제어 서보 구동기로 고진공에서도 운용 가능한 BLDC 모터를 사용한다. 짐벌엔진을 갖는 발사체의 경우 구동기 자체 진동모드와 구동기를 지지하는 기체구조체의 벤딩모드, 짐벌엔진의 관성부하 등이 조합되어 합성공진 현상이 발생할 수 있다. 합성공진이 발생할 경우 발사체 자세제어는 불안정해진다. 이러한 관계로 짐벌엔진 및 기체구조체 지지부, 구동장치시스템의 고유 특성을 고려하여 강성에 대한 요구규격이 적용되어 왔다. 한국형발사체 3단 7톤 짐벌엔진의 경우 구동장치시스템의 강성요구규격은 $3.94{\times}10^7N/m$ 수준이며 이를 만족시키기 위한 직구동 방식전기기계식 구동기를 설계하였다. 본 논문에서는 강성요구규격을 기반으로 설계된 직구동 전기기계식 구동기의 등가강성 해석모델을 제안하고, 이를 실험결과로 검증하였다.