• 제목/요약/키워드: 공중발사 로켓

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FMEA를 통한 공중발사 로켓, 미리내II의 신뢰성 설계 (Design for Reliability of Air-Launching Rocket, MirinaeII Using FMEA(Failure Modes and Effects Analysis))

  • 김진호;배보영;이재우;변영환;김경미
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권12호
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    • pp.1193-1200
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    • 2008
  • 신뢰성 분석과 고장형태 및 영향분석(FMEA)으로 구성된 신뢰성 설계 절차를 정립하고, 극소형 위성 발사를 위한 공중발사 로켓, 미리내 II의 신뢰도 분석을 수행하였다. 신뢰성 분석 결과를 이용하여 미리내 II가 주어진 운영환경 내에서 임무시간동안 목표 궤도 진입이 가능한지를 분석하였다. 신뢰성 분석 과정에서는 작업분류체계(WBS)를 이용하여 시스템을 목록화 하였으며, 시스템의 작동개념도를 바탕으로 신뢰도 블록 선도(RBD)를 정립하여 신뢰성 구조를 파악하였다. FMEA를 통하여 구성품 및 부품들의 위험 우선순위를 판단하였고 위험도가 높은 구성품 및 부품들을 설계 변경한 결과, 목표 신뢰도를 만족하였으며 위성이 목표 궤도에 안전하게 진입될 수 있는 신뢰성 설계를 수행하였다.

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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하이브리드 모터를 적용한 초소형 공중발사체 설계

  • 권순탁;이창진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
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    • pp.77-77
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    • 2002
  • 초소형 공중발사체 설계 시 하이브리드 모터의 적용가능성에 대한 연구를 실시하였다. HTPB/LOX를 추진제로 하여 마차바퀴형 연료 그레인, 산화제 탱크 가압방식을 사용하였고, 성능특성을 계산하기 위하여 하이브리드 연료의 연소율이 일정하다고 가정 하였다. 본 연구에 사용된 임무는 중량 3.5kg의 나노위성을 근지점 고도 200km, 원지점 고도 1,500km의 타원궤도로 진입시키는 것을 목적으로 하는 로켓의 1단 부분에 관한 것으로 1단의 발사속도는 M=1.3, 발사고도는 12km, 연소종료 고도는 40km이다. 1단에 대한 페이로드 중량은 127.5kg이고, 속도증가분($\Delta$V)은 3,330m/s이다. 모선은 F-4E를 사용하였고 모선의 특성상 발사체의 총 중량이 1,000kg이하로 제한되고 길이와 직경이 5m${\times}$5m로 제한되나 1단에 대한 길이의 제한조건은 현재까지 명확히 정립되지 않은 상태이다. 설계과정에서의 변수는 연료 그레인 포트 개수, 초기 산화제 플럭스, 연소실 압력을 사용했고, 설계 제한조건은 추진제 중량, 평균 비추력, 평균 추력, 연소시간, 1단 길이, 직경, 연소시간이고, 이들의 범위는 모선의 특성과 초소형 공중발사체의 임무특성에 맞게 설정하였다.

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초음속 공중발사로켓의 임무형상 최적설계 (Optimal Mission Design of the Supersonic Air-launching Rocket)

  • 최영창;이재우;변영환
    • 시스템엔지니어링학술지
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    • 제1권1호
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    • pp.67-72
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    • 2005
  • Design and optimization study has been performed to obtain a supersonic air.launching mission for the nanosat launcher. Given mission is to launch 10kg payload to target orbit of $700km{\times}700km$. Additional design constraints are imposed by the mother plane. After the required velocity is obtained, the stag ing optimization is carried out. Serial analyses for the propulsion system and aerodynamics are performed then, the rocket trajectory optimization has been carried out. After several mission design and optimization iterations, the optimized mission which satisfies the mission target is obtained. Total weight of the three-staged air-launching rocket is 1231.4kg and the payload weight is 10 kg.

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헬리콥터로부터 발사된 로켓의 공력 간섭 현상에 대한 수치적 연구 (NUMERICAL INVESTIGATION OF AERODYNAMIC INTERACTION OF AIR-LAUNCHED ROCKETS FROM A HELICOPTER)

  • 이범석;김유진;강경태;권오준
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.36-41
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    • 2011
  • Numerical simulation of air-launched rockets from a helicopter was conducted to investigate the aerodynamic interference between air-launched rocket and helicopter. For this purpose, a three-dimensional inviscid flow solver has been developed based on unstructured meshes. An overset mesh technique was used to describe the relative motion between rocket and rocket launcher. The flow solver was coupled with six degree-of-freedom equation to predict the trajectory of free-flight rockets. For the validation, calculations were made for the impinging jet with inclined plate. The rotor downwash of helicopter was calculated and applied to simulation of air-launched rocket. It is shown that the rotor downwash has non-negligible effect on the air-launched rocket and its plume development.

제트 베인형 추력편향장치의 성능시험 (Performance Test of a Jet vane type Thrust Vector Control System)

  • 신완순;이정민;이택상;박종호;김윤곤;이방업
    • 한국추진공학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.75-82
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    • 1999
  • 초음속 유동장치를 사용하여 제트 베인형 추력편향장치의 이론적 해석과 성능평가를 수행하였다. 현재 개발되었거나, 개발중인 제트 베인형 추력편향장치는 전술미사일이나 로켓의 공중발사, 함대발사, 수중발사 미사일과 고 고도 자세제어에 사용되고 있다. 저속도, 고 앙각의 비행시나 공기가 희박한 고 고도에서는 공력제어의 부족한 제어력을 향상시키기 위해 추력편향장치를 이용하여 추력 방향을 변경하고 제어력을 얻음으로써 방향 제어에 보다 월등한 성능을 발휘하는 것으로 알려져 있다. 제트 베인 방식의 추력편향장치는 고도와 주위환경에 관계없이 작동되며, 제트 베인 편향각 $30^{\circ}$ 까지 효과적인 성능을 발휘하여 발사 초기시 그 성능을 이상적으로 나타낸다. 따라서 본 연구에서는 자체 제작한 초음속유동장치의 성능시험 수행 및 노즐에서 발생되는 초음속 제트를 가시화하고, 2종의 제트 베인의 형상과 편향각에 따른 유동특성에 대해 조사하였다.

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