Missile Flight Condition for Slip-in Booster's Safe Separation

A mathematical model of slip-in booster separation dynamics is described. A longitudinal 3-DOF(degree of freedom) 2-body dynamic model is developed to simulate the separation dynamics. Aerodynamic models of the missile and the exposed area of booster are built. And, gas generator pushing the booster out and internal channel pressure drop are modelled. To simulate the model, it is assumed that the missile can maintain the 1g level-fight condition during the separation. With this assumption, the interaction forces between missile and booster through the separation phases: phase 0: initial, phase 1: linear translation, and phase 2: free flight motion are defined. Using the simulation, missile flight conditions for slip-in booster`s safe separation, which can be represented by Mach vs. height envelope, are suggested.

내삽형 부스터 안전 분리를 위한 비행 조건 연구

내삽형 부스터의 분리 운동 수학모델을 소개하였다. 부스터 분리 운동을 시뮬레이션 하기 위하여 3자유도 2물체 운동모델을 정립하였다. 유도탄과 공기중에 노출되는 부스터 영역의 공력모델을 개발하였다. 그리고, 부스터를 밀어내는 가스발생기도 모델링하였다. 이 모델을 시뮬레이션하기 위하여 유도탄이 부스터 분리과정에서 계속 1g 수평비행 조건을 유지한다는 가정을 세우고, 이를 기반으로 유도탄과 부스터간의 작용력을 분리 단계별로 정의 할 수 있었다. 단계 0: 초기, 단계 1: 선형이동, 단계 2: 자유운동. 이 시뮬레이션을 통하여 부스터를 안전하게 분리할 수 있는 유도탄의 마하수 및 고도의 범위를 제안할 수 있었다.