• Title/Summary/Keyword: 위성 추력기

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Development of Hall-effect Thruster for Orbit Correction and Transfer of Small Satellites (소형위성의 궤도천이 및 보정을 위한 홀 추력기의 설계)

  • Seon, Jong-Ho;Kang, Seong-Min;Kim, Yon-Ho;Chun, Eun-Yong;Choe, Won-Ho;Lee, Jong-Sub;Seo, Mi-Hui
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.37 no.5
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    • pp.490-495
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    • 2009
  • A small Hall-effect thruster with a thrust range near 10 mN and a specific impulse of about 1500 s has been designed to control or maintain the orbits of small satellites. The thruster system consists of a hall-effect thruster head, a power processing unit and a Xenon (Xe) gas feed system. The total mass, the consumed electric power and the efficiency of the thruster are approximately 10 kg, 300W and 30%, respectively. Analyses results that support the selection of the thruster for small satellites are provided along with a brief description of the thruster system.

Plume Effects on Satellite Base Region of KOMPSAT-II (추력기플룸과 위성본체와의 상호작용에 관한 연구)

  • 박재현;백승욱;김정수
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2002.04a
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    • pp.43-43
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    • 2002
  • 인공위성은 일반적으로 추력기(thruster)에서 플룸(plume)을 거의 진공에 가까운 외부환경으로 사출하여 자세를 제어한다. 이 때, 사출되는 플룸에 의해 위성체의 고도에 영향을 줄 수 있는 교란추력/교란토크, 열하중(thermol loading), 정밀계측장비에 영향을 주는 오염(contamination) 등, 여러 부정적인 효과들이 야기될 수 있으며, 이들 효과들은 결론적으로 위성체의 수명을 단축하기 때문에 이들에 대한 정확한 예측은 위성체 설계단계에서 매우 중요하다.

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Numerical simulation of a hall thruster for orbit transfer and correction of small satellites (소형위성의 궤도 천이 및 보정을 위한 홀 방식 전기추력기의 수치모사)

  • Seon Jong-Ho;Lee Jong-Sub;Lim Yu-Bong;Choe Won-Ho;Lee Hae-June
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.66-69
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    • 2006
  • A two-dimensional Particle-In-Cell (PIC) simulation of a Hall thruster is presented. The thruster is being developed for orbit transfer and correction of a small satellite. Preliminary investigation of the simulation result finds well separated acceleration and ionization layers. The simulation further shows that collisional ionization of the xenon neutrals allows sufficient acceleration of the ionized plasmas that is adequate for the intended correction and transfer of small satellite orbits. Anticipated performance of the thruster based upon the present results will be calculated.

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Review on Mono-hydrazine Thruster Development (단일 하이드라진 추력기 개발에 관한 고찰)

  • 이성택;이상희;최영종;류정호
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.3 no.1
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    • pp.72-77
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    • 1999
  • The mono-hydrazine thrusters which have been selected for satellite auxilliarly propulsion system since 1960s were koreanized for KOMPSAT attitude control. In this paper, design and manufacturing, test of the mono-hydrazine thruster were briefly reviewed with KOMPSAT attitude control thrusters and the key technology to be developed in the future for various small thrusters of launch vehicle, satellite and guidance missile were proposed.

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다목적실용위성 추진시스템의 추진제 소모율 분석

  • 김정수;한조영
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.8-8
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    • 2000
  • 하이드라진 단기액체엔진을 장착하고 궤도에서 임무를 수행하고 있는 다목적실용 위성 추진시스템 궤도비행 초기운용 자료에 근거하여 추진제 소모율을 산정 한다. 추진시스템은 위성의 궤도각과 비행고도 조정을 위한 속도증분($\Delta$V) 및 자세제어를 위한 추력을 발생시킨다. 단기액체 추진시스템에서 추진제 소모량은 추력기 밸브의 개폐시간에 비례하고 추력 생성 효율은 추진제의 연소기 유입압력에 종속한다. 일정질량의 가압 기체 압력에 의해 연료를 공급하는 추진시스템에서 잔류 추진제 량의 감소는 연소기 유입압력의 감소를 유발하고 추진기관의 효율을 저하시키는 요인으로 작용하여 임무말기로 진행함에 따라 동일한 운동량 생성에 보다 많은 연료소모가 이루어진다.(중략)

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THRUSTER PERFORMANCE ESTIMATI0N OF KOREASAT F1 & F2 (추적데이터를 이용한 무궁화위성 1, 2호기 추력기 성능추정)

  • 박봉규;박응식;문성철
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • v.18 no.2
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    • pp.137-144
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    • 2001
  • This paper presents the REA thrusters performance estimation results for the KOREASAT F1&F2 launched in 1995 The satellite tracking data obtained from the ground system from end of 1999 to beginning of the 2000 are used to estimate the thruster performance. The estimation algorithm is derived from the least square estimation theory and designed to estimate the velocity change induced by the on-boarded thruster firing as well as the orbit parameter. The estimation results show that the Koreasat F1 thruster are in bad thruster condition of 64% performance for REA when it fires in on-pulse mode. Here, the performance is defined by the ratio of the resulted velocity change to that of planned. But, in the case o( the Koreasat F2, it is found that the performance approximately reaches up to 100%, even after the 5 years of the mission.

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Control of a Satellite's Redundant Thrusters by a Control Allocation Method (여유 조종력 할당기법을 이용한 인공위성의 여유 추력기 제어)

  • Jin, Jae-Hyun;Park, Young-Woong;Park, Bong-Kyu;Tahk, Min-Jea
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.32 no.10
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    • pp.60-66
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    • 2004
  • Redundant thrusters are generally adopted to satellite designs for a highly reliable attitude control system. So efficient redundancy management is required to take advantage of these redundant thrusters. In this paper, control allocation method is proposed as a method for controlling redundant thrusters. Control allocation is a method to calculate optimal distribution on redundant controls for realizing desired forces/torques. It is shown that a control allocation problem for redundant thrusters is formulated as a linear programming problem which minimizes fuel consumptions with thrusters, constraints. We also show that the proposed method is more efficient than an existing method by numerical examples.

Design, Fabrication and Testing of Planar Type of Micro Solid Propellant Thruster (평판형 마이크로 고체 추진제 추력기의 설계, 제작 및 평가)

  • Lee, Jong-Kwang;Kwon, Se-Jin
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.10 no.4
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    • pp.77-84
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    • 2006
  • With the development of micro/nano spacecraft, concepts of micro propulsion are introduced for orbit transfer and drag compensation as well as attitude control. Micro solid propellant thruster has been attention as one of possible solution for micro thruster. In this paper, micro solid propellant thruster is introduced and research on basic components of a micro solid propellant thruster is reported. Micro Pt igniter was fabricated through negative patterning and quantitative effect of geometry was estimated. The characteristic of HTPB/AP solid propellant was investigated to measure the homing velocity. A combustion chamber was fabricated by means of anisotropic etching of photosensitive glass. Finally, micro solid propellant thrusters having various geometries were fabricated and tested.

50 W 급 저전력 원통형 이온빔 소스의 개발 및 연구

  • Kim, Ho-Rak;Lee, Seung-Hun;Im, Yu-Bong;Kim, Jun-Beom;Choe, Won-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.192.2-192.2
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    • 2016
  • 전기추력기는 화학식 추력기에 비해 비추력이 높아 인공위성의 자세제어, 궤도수정, 궤도천이를 포함한 행성 탐사활동 및 우주 임무수행을 위한 우주선의 엔진 등으로 다양하게 활용된다. 홀 추력기는 전기추력기 중 하나로 고리형 방전공간을 가진 고리형 추력기와 원통형 방전영역을 가진 원통형 추력기가 있으며, 원통형 추력기는 고리형에 비하여 넓은 방전공간으로 저전력 방전에 적합한 추력기이다. 또한, 저전력 추력기는 큐브셋(cubesat) 및 마이크로 위성(microsatellite)의 증가하는 수요에 따라 필요성이 증가하고 있으며, 활용도가 높아 다양하게 연구 및 개발되고 있다. 홀 추력기는 자기장과 전기장을 서로 수직되게 인가하여, 자화된 전자는 플라즈마 방전을 유지시키고 자화되지 않은 이온은 전기장 방향으로 가속되어 이온빔을 발생시킨다. 하지만, 저전력 소형 추력기는 작은 소모전력과 방전채널로 인한 성능 저하 및 자기장 구조 설계 등 많은 어려움들을 가지고 있다. 본 연구에서는, 약 50 W급의 소모전력을 바탕으로 영구자석을 이용한 저전력 플라즈마 추력기를 개발하였다. 방전 채널은 지름 15 mm, 길이 16 mm, 무게는 약 0.6 kg으로 원통형 구조의 채널로 제작되었으며, 약 1500-2000 G의 자기장 세기를 갖도록 설계하였다. 방전 기체는 제논을 사용하여 1-5 sccm영역에서 방전 특성을 살펴보았으며, 방전 전류는 0.02-0.4 A로 나타났다. 100-550 V영역에서 방전을 시도하였고, 채널길이를 16-24 mm 에서 약 1mN 급의 추력특성을 보였다. 본 발표에서, 홀 추력기의 제작 특성과 성능 및 플라즈마 특성에 대한 더 자세한 연구결과가 발표될 예정이다.

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Verification on the Configuration Change of Thruster Heat Shield for Satellite Attitude Control through Stress Analysis (구조해석을 이용한 인공위성 자세제어용 추력기 열차폐막의 형상 변경에 대한 타당성 검증)

  • Lee, Kyun-Ho;Kim, Jin-Hee;Han, Cho-Young;Choi, Joon-Min
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.32 no.6
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    • pp.126-133
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    • 2004
  • MRE-1 Dual Thruster Module(DTM), which will be used in KOMPSAT(Korea Multi-Purpose Satellite), can provide reliable and cost-effective means for attitude and maneuvering control system. Thruster heat shield, one of the main components of DTM, is designed to prevent the critical radiative heat exchange between thruster and satellite during firing. To overcome the manufacturing difficulties, a electroforming process is preferred to classical welding process. In this case, an inner diameter of a new shield will be decreased a little due to the change of manufacturing process. Therefore, the interference problem between thruster nozzle and heat shield is investigated through structural analysis and their results are described in this paper.