• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.10a
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• pp.33-33
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• 1998

2차 유동 분사에 의한 추력 방향 제어 방법은 기존의 기계적인 장치를 이용한 방향제어 방법에 비해 부가적인 복잡한 기계적 작동장치와 이에 따른 무게의 증가를 배제할 수 있다. 본 연구에서는 전산 유동해석을 이용하여 2차원 초음속 수축-행창 노즐 유동에 2차 유동을 분사하여, 2차 유동의 분사우치 및 분사 유량 및 분사 각도 등이 추력의 방향 및 크기에 미치는 영향을 밝혀 이들 상호간의 상관관계를 구하여 추력 방향 제어를 위한 최적의 2차 분사 조건을 제시하였다. 유동 해석 견과 2차 유동의 분사 위치는 생성된 경사 충격파가 노즐 출구까지 분포되는 지점이 최대 전향각과 횡추력을 가지는 분사 위치임을 알 수 있었다

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.04a
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• pp.179-182
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• 2011

A practical application of flight-axes/attitude control thrusters to the space launch vehicle and their design development localization are investigated and analyzed. Hydrazine thrusters are mostly used in a final stage of space launch vehicles on account of its higher specific impulse and reliability necessary for the precise attitude control attaining the orbit insertion with higher accuracy.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.04a
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• pp.22-22
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• 1998

기존의 공력 조타에 의한 비행 자세 제어 방법은 속도의 2승에 비례하는 제어력을 발생하지만, TVC(Thrust Vector Control)를 이용하면 추력 방향을 변경하여 제어력을 얻음으로써 방향 제어에 보다 월등한 성능을 발휘하는 것으로 알려져 있다. 후자의 방법으로는 저속도 경우와 공기가 희박한 고 고도에서도 충분한 제어력을 얻을 수 있다. 보다 효율적인 제어력을 얻기 위해서는 TVC 방법이 우수하지만 그 성능에 대해서는 충분한 자료가 없는 것이 현재의 상태이다. 제트 베인 방식의 TVC는 베인이 직접 고온 고속의 가스 흐름 내에서 작용하기 때문에 편향추력 발생 측면에서 아주 우수한 방식이며 추력 편향각, 추력 손실 등의 유체역학적인 특성은 제트 베인의 형상, 위치 등으로 결정된다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.48 no.7
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• pp.529-536
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• 2020

Reaction Control System of the third stage of the Korean Space Launch Vehicle II conducts roll control and 3 axis control throughout third stage engine start, satellite separation, and collision and contamination avoidance maneuver. Reaction control system consumes its propellant in each thruster operation. Hence, loading of proper amount of the propellant is important for mission success. It is needed to have a rough estimation method of propellant consumption during the flight. In this paper, we developed a energy equation using pressure and temperature data which are acquired in the on-board reaction control system. We constructed a test system which is similar with the on-board reaction control system to verify the energy equation. Test results using deionized water were compared with estimated propellant consumption. We also conducted an error analysis of the energy equation. We also presented the propellant consumption result of a system level operation test.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.1 no.2
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• pp.51-56
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• 2002

Satellite propulsion system is employed for orbit transfer, orbit correction, and attitude control. The monopropellant feeding system in the low-earth-orbit satellite blowdowns fuel to the thrust chamber. The thrust produced by the thruster depends on fuel amount flowed into the combustion chamber. If the thruster valve be given on-off signal from on-board commander in the satellite, valve will be opened or closed. When the thrusters fire fuel flows through opened thruster valve, instantaneous stoppage of flow in according to valve actuation produces transient pressure due to pressure wave. This paper describes transient pressure predictions of the KOMPSAT-2 propulsion system resulting from latching valve and thrust control valve operations. The time-dependent set of the fluid mass and momentum equations are calculated by MOC.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.202-202
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• 2016

홀 플라즈마 엔진은 인공위성의 궤도유지 및 자세제어 등의 임무수행이나 우주선의 심우주 활용에 있어 필수적인 핵심 우주 부품이다. 홀추력기 연구개발의 최근 큰 관심사는 추력기의 장시간 운전성 확보 및 방전효율 향상이다. 최근 고리형 홀추력기에서 방전 영역 내 플라즈마와 유전체 벽 간의 충돌을 줄임으로써 전극 손상 및 전자온도 손실을 감소시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 전자석 코일을 활용해 방전 채널 벽면과 평행한 방향의 자기장을 형성하여 플라즈마와 유전체 벽 간의 상호작용을 감소시키는 연구들이 소개되고 있으며, 이러한 방법을 자기차폐(magnetic shielding)라 한다. 본 연구에서는 자기차폐 개념이 적용된 방전 소모전력 500 W급 고리형 홀추력기의 방전 및 추력 발생 특성을 연구하였다. 자기장구조 제어를 통해 유전체 벽과 플라즈마 간 상호작용을 감소시킨 결과, 500 V 수준의 방전 전압에서도 유전체 벽에서의 이차전자 발생에 의한 방전전류의 급격한 증가없이 안정적인 방전이 가능하였으며, 이러한 방전 형태는 기존의 자기차폐 개념이 적용되지 않은 일반 고리형 홀 추력기에서 구현하기 어려운 방전 상태이다. 추력기의 자기장 구조 최적화 조건에서 제논 가스 방전을 통해 얻은 최대 추력은 $22{\pm}1mN$, 비추력 $2200{\pm}70s$, 양극효율 $51{\pm}2%$로 매우 우수한 성능을 보여 주었다

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.50 no.6
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• pp.393-400
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• 2022

The Divert and Attitude Control System(DACS) used in high-altitude engagements is expensive and complex. In this paper, we design a high-altitude terminal guidance and control loop of guided-missile equipped with a Thrust Vector Control(TVC) that is less expensive and simpler than DACS. The proposed system utilizes a quaternion feedback control technique to track the thrust attitude command converted from the acceleration command of true proportional navigation guidance. The performance analysis of the proposed terminal guidance and control loop is conducted through engagement simulations against ballistic targets at a high altitude.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2000.04a
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• pp.15-15
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• 2000

제트 베인에 의한 추력 방향 제어 장치는 롤 운동 제어를 가능하게 하고, 큰 선회 각도를 얻을 수 있는 장점이 있으나, 기계 장치가 비교적 복잡하고, 제트 베인의 열적, 구조적 문제를 해결하여야 한다. 복잡한 기계 장치는 유동 해석의 측면에서 고려해 볼 때 격자 형성을 어렵게 만들어 유동장 해석을 통한 성능예측을 어렵게 만든다. 구조물의 응력해석을 위하여 제트 베인 표면에서의 정압력과 더불어 마찰력도 고려하여야 하는데, 정확한 마찰력 계산을 위해서는 난류 모델링이 필수적이고, 그에 따라 벽면 근처에서 격자를 밀접시키는 것이 요구된다. 본 연구에서는 상용 유동해석 소프트웨어인 Fluent를 사용하여 제트 베인이 장착된 추력 방향 제어 장치의 3차원 난류 유동장 계산을 수행하였다. 피치, 요 운동의 경우와 롤 운동의 경우로 구분하여 계산하였으며, 최대 받음각을 $25^{\cire}$ 로 하여 제트 베인의 받음각에 따라 회전축에 작용하는 힘과 모멘트를 계산하였다. 본 연구의 결과는 향후 개발될 제트 베인이 장착된 추력 방향 제어 장치의 개념설계 단계에 필요한 기본자료로서 신뢰도를 높이는데 도움이 되리라 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1997.11a
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• pp.3-3
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• 1997

미사일 수직발사 시스템은 공간을 작게 차지하고 간편하여 각국이 선호하고 있다. 그러나 수직발사 초기에는 매우 낮은 속도로 상승하므로 Fin의 공력이 발생하지 않기 때문에 추력방향을 직접제어하지 않으면 안된다. 추력방향 제어장치는 Gimbal, Jet Vane, Jet Tab, Secondary Injection 등 여러 방식이 있으나 Jet Vane Type의 추력 방향 제어장치는 응답이 빠르고 경량화가 가능하며 후방 Fin과의 연동 및 작동 후 분리가 가능하다는 장점으로 인해 수직발사 미사일의 초기 방향제어에 주로 사용한다. 이 장치는 Vane이 화염 속에서 직접 구동되므로 고내열성 재료의 기술이 필요하며 미사일의 전체 System에 요구되는 Side Force를 발생시키기 위한 Vane의 최대 받음각 및 회전속도를 결정해야 한다. 따라서 초음속 유동해석을 통해서 Vane의 받음각에 대한 Side Force와 Torque를 계산하며, 구조해석을 통해 Side Force가 가해지는 동안의 Housing의 굽힘, 비틀림 하중 등을 계산하였다. 또한 Controller는 기존의 유압방식보다도 소형이며 복잡하지 않고 가격이 싼 DC Motor와 감속기를 이용하여 빠른 응답성에 부합토록 설계하였다. 본론에서는 성능과 관련된 초기 요구조건에 대한 최적설계의 변수들을 해석하고. 그에 따른 개발사양, 개발 과정, 구조, 시험방법 등에 대해 고찰하고자 한다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.9 no.4
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• pp.96-103
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• 2005

The main purpose of launch vehicle is to insert satellite into a target orbit safely and correctly. To accomplish the main purpose of launch vehicle, the inserting velocity, inserting angle, and final mass of launch vehicle should be within the allowable range. In general, such requirements are satisfied with applying TCS(Thrust Control System) and TDS(Tank Depletion System), which manage thrust and mixture ratio by controlling propellant flow rate with thrust and mixture ratio control valves. In this study, the control characteristics of thrust and mixture ratio control valve were examined by PID control logic for stable operation of liquid-Propellant rocket engine at on-dosing point. The analysis on the control characteristics of control valves was done with AMESim code and the results from control valve test facility at KARI.