• 한국항공우주학회지
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• 제31권3호
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• pp.58-64
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• 2003

포고(pogo)는 액체추진 로켓에서 로켓 구조와 추진기관 사이의 상호작용에 의해 발생하는 불안정성을 말한다. 이러한 불안정성은 경우에 따라 로켓에 심각한 문제를 야기할 수 있으므로 액체추진 로켓 설계시 반드시 고려되어야 할 사항이다. 본 연구세어는 추진기관의 구성품을 선형화된 전달함수로 구성하고, 로켓 구조는 유한요소법을 이용하여 모델하였다. 양 시스템이 공유하는 변위, 가속도, 힘을 이용하여 구조-추진 연계 시스템을 구성하였다. 연계시스템의 고유치 해석을 통하여 포고현상의 발생 여부를 예측할 수 있으며, 안정도 여유(stability margin)를 구할 수 있다. 완충기(accumulator)를 사용하여 포고현상을 제어할 수 있는 방법을 제시하였으며 완충기의 위치와 크기를 설계변수로 두어 시스템의 안정도 여유를 크게 하기 위해 최적화 과정을 수행하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제7권4호
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• pp.1-9
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• 2003

액체 로켓 시스템에 있어서 주 구조물과 연료 공급 장치의 상호작용 효과에 기인하여 발생하는 POGO라 불리는 축방향 동적 불안정 현상을 억제하기 위하여 몇 가지 종류의 PSD라 불리는 장치가 연구되고 있다. 본 연구에서는 기존에 사용된 PSD의 형태를 살펴보았다. PSD 장치는 수동적 PSD와 능동적 PSD 두 가지 그룹으로 분류할 수 있다. 수동적 PSD는 다시 컴플라이언스의 분포 방식에 따라 집중형과 분산형의 두 가지로 세분할 수 있다 현재까지 개발된 PSD 장치에 대한 포괄적인 검토를 통해, 기체 채움 수위조절 방식의 완충기가 연료 공급 장치의 성능을 저하시키지 않고 POGO 불안정성을 억제할 수 있는 최적의 PSD임을 잠정적으로 제안하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
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• pp.10-13
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• 2002

Pogo is the instability resulting from the interaction between rocket structure and propulsion system of liquid propellant rocket. The coupling of structure and propulsion system can lead to severe problem in rocket. For the analysis of pogo, a time-invariant linearized mathematical model is developed for a selected flight time. Propulsion system is modeled using element representations for each components. The constitutive equation of propulsion system is a homogeneous second-order equation form in the Laplace domain. Rocket structure is modeled using FEM. From the results of modal analysis of structure, the behavior of structure can be represented. System equations for coupling structure and propulsion system are composed of all propulsion system equations and vehicle motion equations reacting on the vehicle by each component of propulsion system. The stability is obtained by the eigen solution of system matrix. The optimization of the design variables such as size, place of accumulator for suppressing pogo instability is carried out. This article of study can be used to determine the degree of stability, and guide the design of pogo suppression system.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.495-498
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• 2002

This article deals with the introduction of longitudinal instability of liquid rocket (pogo) and the analytical results on the frequency responses of KSR-III propulsion feeding system. Both the stiffness of bellows and the cavitation volume of venturi affect the frequency response of the feeding system. Especially, bellows has a great roll to reduce the natural frequency of the feeding system. Also, oxidizer and fuel feeding systems of the KSR-III have natural frequencies of ${\~}280Hz\;and\;{\~}90Hz$, respectively.

• 항공우주기술
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• 제7권1호
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• pp.177-182
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• 2008

본 연구에서는 액체 추진기관 시스템의 축방향불안정성을 억제하기 위한 장치인 POGO 억제장치 (PSD)에 대해 선형화된 전달함수 형태로 수학적 모델링을 수행하였다. 또한 각 변수에 대한 값을 결정하는 과정에서 비선형성 때문에 이론적으로 구하기 힘든 주요 변수를 파악하고 이를 실험 결과로부터 구하는 방법을 기술하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제5권4호
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• pp.75-82
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• 2001

KSR-III 추진기관 공급계는 엔진에 일정한 유량의 추진제를 연소 종료 시점까지 공급해 주는 것을 목적으로 한다. 엔진으로 유입되는 추진제의 유량이 시간에 따라 변하게 되면 연소 불안정성, 추력의 변화 및 POGO 현상이 발생하여 발사체가 제 성능을 발휘하지 못 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 KSR-III 추진기관 공급계의 동특성 해석을 통해 로켓 가속도가 공급계에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 POGO라고 불리는 발사체와 공급계 사이의 공진 현상을 피하기 위하여 공급계에 대한 POGO 해석을 수행하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제6권3호
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• pp.45-52
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• 2002

본 연구에서는 액체 로켓의 축방향 불안정성에 대한 개요와 국내 최초의 액체 추진로켓인 과학로켓 3호 (KSR-III) 추진기관 공급계 시스템에 대한 주파수 특성에 대한 결과를 다룬다. 공급계에 설치된 여러 구성품 중 벨로우즈와 벤튜리의 cavitation volume이 공급계의 주파수 특성에 미치는 영향을 파악하였다. 벨로우즈는 공급계의 고유진동수를 낮추는 데 큰 역할을 함을 알 수 있다. 또한 KSR-III의 산화제와 연료 공급계의 고유진동수는 각각 약 280Hz와 90Hz임을 알 수 있다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2004년도 한국우주과학회보 제13권2호
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• pp.325-327
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• 2004

The longitudinal instability (POGO) of the rocket should not be occurred during the whole flight time for the large class liquid propulsion system to complete a mission successfully. The longitudinal instability is caused by the resonance between the propulsion system and rocket structure in the low frequency range below 50Hz, ordinarily. Analysis on the low frequency dynamic characteristics on the liquid propulsion system with staged combustion cycle engine system was performed as a preliminary study on the longitudinal instability analysis.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권3호
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• pp.485-497
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• 2017

The pogo phenomenon refers to a type of multidiscipline-related instability found in space launch vehicles. It is caused by coupling between the fuselage structure and other structural propulsion components. To predict the pogo phenomenon, it is essential to undertake adequate structural modeling and to understand the characteristics of the feedlines and the propulsion system. To do this, a modal analysis is conducted using axisymmetric two-dimensional shell elements. The analysis is validated using examples of existing launch vehicles. Other applications and further plans for pogo analyses are suggested. In addition, research on the pogo phenomenon of Saturn V and the space shuttle is conducted in order to constitute a pogo stability analysis using the results of the present modal analysis.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.714-717
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• 2017

액체 추진제를 사용하는 우주발사체의 설계 단계에서 고려되는 사항 중 축방향 동적 불안정성인 포고현상에 관한 연구를 진행하였다. 포고 현상이란 발사체 구조계의 축방향 진동이 공급/추진계의 압력 및 유량의 변화를 유발하고, 이러한 변화가 구조계를 다시 가진하는 닫힌계를 구성하여 발사체의 진동을 점차적으로 증가시키는 불안정성을 말한다. 본 논문에서는 포고 현상 중 발사체 공급/추진계에서 발생하는 압력 및 유량의 변화에 대한 동적해석에 초점을 맞추었다. 우주왕복선의 연구사례를 바탕으로 공급/추진계의 음향모드 해석을 수행하여 구조계의 불안정성을 유발하는 공급라인의 모드를 예측하고자 하였다.