• 제목/요약/키워드: Stratospheric Condition

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복사 열전달에 의한 성층권 무인 비행선의 열 특성 연구 (A Study on Thermal Characteristics of Stratospheric Airship Considering Radiation Heat Transfer)

  • 김승민;이상명;노태성;최동환
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.285-288
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    • 2005
  • 성층권 비행선은 주어진 임무를 수행하기 위하여 성층권에서 장기 체공을 해야 한다. 이 때, 태양의 복사 열전달 현상이 비행선 성능에 미치는 영향을 알아보기 위하여 열해석을 수행하였다. 이를 위하여 성층권의 열환경을 조사하고, 수치해석을 위해 비행선 모델을 Gridgen을 이용하여 격자를 형성하였다. 그리고, STAR-CD를 사용하여 해석 모델에 대한 열 특성 연구를 수행하였다. 특히, 태양의 위치를 변화시키면서 각각에 대한 비행선 선체의 온도 변화에 중점을 두었다. 이를 바탕으로 태양의 복사에너지가 성층권 비행선에 미치는 영향에 대해 시뮬레이션을 구현하였다.

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A Study on Reactions of $NO_x$, $NO_x$ and $O_3$ Chemistry in an Exhaust Plume under a Stratospheric Condition

  • Nakaya, Shinji;Osaka, Jun;Tsue, Mitsuhiro;Kono, Michikata
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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    • pp.479-484
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    • 2004
  • Reactions of NO$_{x}$, HO$_{x}$ and $O_3$ chemistry in a diffusion process of the exhaust plume under a stratospheric condition were investigated numerically. Expanding Box method was used to assess the effects of exhaust gases from a stratospheric flight system on $O_3$ depletions. Sensitivity analysis was also performed to identify prime reactions of $O_3$ depletions in an exhaust plume right after the nozzle. In addition, a calculation of reactive flows in stratospheric condition was performed to investigate the characteristics of reactions in a plume. As a result of this study, prime reactions of NO$_{x}$, HO$_{x}$ and $O_3$chemistry in an exhaust plume were identified, and fundamental behavior of chemical species were examined in a exhaust plume.t plume.

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A Design of Navigation System Using Stratospheric Airships in South Korea

  • Lee, Eun-Sung;Chun, Se-Bum;Lee, Young-Jae;Hur, Jung;Kang, Tae-Sam
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제7권2호
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    • pp.56-69
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    • 2006
  • For a relatively small country like Korea, a radionavigation system using airships can be considered, which is to provide the navigation service utilizing the stratospheric airships that are deployed in the stratosphere at the altitude of around 20-23km, and which is an independent or a back-up radionavigation system other than current GPS or GLONASS. In this paper, a feasibility study on the constellation of stratospheric airships for the navigation system has been performed. A measure of a geometrical condition between a receiver and navigation transmitters. called the DOP (Dilution of Precision), determines the resulting positioning error of the navigation system, if the error of range measurement is predictable. Therefore, with assumption that the range measurement error of the stratospheric airship navigation system is quite similar to GPS. the several DOP values have been used to evaluate the performance of the navigation system with comparing with the DOP values of GPS as the reference values. To provide the position information of the navigation transmitters to users, a receiver cluster system fixed on the ground, called an IGPS (inverted GPS), is proposed, and the error is also evaluated using the DOP values. Five areas around five major cities in South Korea have been selected, and then by numerical simulations the DOP values are compared those of GPS to assess the performance of the proposed navigation system using stratospheric airships. The possible frequency bands have been proposed. and then link budget of the navigation transmitter has been analyzed for the proposed navigation system.

태양복사에너지에 의한 성층권 비행선의 열특성에 관한 연구 (A Study on Thermal Characteristics of Stratospheric Airship Influenced by Solar Radiation)

  • 김민정;이대원;노태성;최동환
    • 한국추진공학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.89-96
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    • 2005
  • 성층권 비행선이 고도 20 km에서 정점 체공 시, 비행선 내외부의 수치 모델을 만들어 성층권 열환경 및 열전달을 해석하였다. 비행선의 해석 격자를 형성하였으며, 열해석 모델의 격자수와 격자형상이 해석 결과에 미치는 영향을 비교하였다. 성층권 환경에서 전도/대류/복사를 동시에 고려한 비행선 계산 결과로써 태양복사에너지로 인한 선체표면과 내부의 온도분포를 가시화 하였으며, 온도분포가 헬륨 기낭 및 탑재물에 주는 영향을 예측하였다.

비선형 추종제어를 위한 성층권비행선의 궤적 최적화 (Trajectory Optimization for Nonlinear Tracking Control in Stratospheric Airship Platform)

  • 이상종;방효충;장재원;성기정
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.42-54
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    • 2009
  • 비행체의 최적궤적문제에서는 최적화의 수렴성 및 효율성을 위해 3자유도 운동역학모델이 이용되며, 비선형 추종제어를 위해서는 6자유도 비선형 운동모델이 이용된다. 따라서, 3자유도 운동역학모델을 통해 획득한 최적궤적을 비선형 추종제어의 기준궤적으로 사용하는 경우에 두 모델간의 상이성으로 인한 문제가 발생하게 되며 성능이 보장하지 못한다. 본 논문에서는 이러한 두 모델간의 차이를 완화시키기 위한 새로운 최적궤적 생성 방법을 제안하였으며, 성층권비행선의 실제 구속조건과 성능조건 및 제트 스트림을 고려하여 최적궤적을 생성하고 기존 결과와 비교함으로써 제안한 방법의 장점을 검증하였다.

Radiation Pattern of Multibeam Array Antenna with Digital Beamforming for Stratospheric Communication System: Statistical Simulation

  • Ku, Bon-Jun;Ahn, Do-Seob;Lee, Seong-Pal;Shishlov, A.V.;Reutov, A.S.;Ganin, S.A.;Shubov, A.G.
    • ETRI Journal
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    • 제24권3호
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    • pp.197-204
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    • 2002
  • This paper presents the results of the numerical simulation of a multibeam active phased array antenna for a High Altitude Platform Station (HAPS). The simulation takes into account the random errors caused by the non-identity of the array elements and the inaccuracy of the antenna calibration. The results of our statistical simulation show that the strict requirements on the sidelobe envelope for HAPSs can be met when the amplitude and phase distribution errors are minor, a condition which may be achieved by using digital beamforming.

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첨가제가 혼합된 미세물분무의 소화성능에 관한 연구 (A Study on the Extinguishing Performance of Water Mist with Additives)

  • 이경덕;신창섭
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.1-7
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    • 2002
  • 할론 소화약제는 오존층파괴지수와 지구온난화지수가 높아 환경문제를 야기하며, 이의 대체기술의 일환으로 미세물분무에 대한 관심이 집중하고 있다. 미세물분무에 대한 연구로는 적용화재에 보다 효과적인 소화를 위한 최적의 물입자를 만들려는 연구와 함께 첨가제를 이용하여 미세물분무의 소화성능을 향상시키기 위한 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 이전 연구$^{1)}$ 에서 제시한 순수한 미세물분무의 입자크기, 방사분포 및 화염크기에 따른 ethanol과 n-heptane 화염의 진압특성과 소화시간에 대한 연구를 기반으로, 여기에 미세물분무의 물리적 소화성능의 향상과 화학적 소화성능을 부여하기 위해 첨가제를 첨가하였을 때의 성능을 평가하고 최적의 조건을 구하고자 하였다. 실험결과, ethanol panl 화염에 7N3노즐을 4kg/$\textrm{cm}^2$로 방사한 경우 0.3% AFFF와 2.5wt% NaCl를 첨가한 미세물분무는 순수한 미세물분무 보다 27%와 60% 빠른 소화시간을 나타냈다. AFFF의 첨가는 연료표면 위에서 얇은 막을 형성하여 화염으로부터 연료 표면으로 되돌아오는 열을 감소하므로 연료표면에서의 화염온도 감소와 함께 n-heptane 연료의 증발을 감소함으로서 소화가 이루어지는 것으로 판단되며, 또한 알칼리 염인 2.5wt% NaCl을 첨가한 경우 화염면에 알칼리염 결정체가 형성되는 현상이 나타났다.