• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.47 no.1
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• pp.1-8
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• 2019

An experimental study is performed to observe the characteristics of the thrust vectoring control (TVC) of the supersonic jet using proportional control valves. It is observed that three different TVC characteristics exist as the nozzle pressure ratio varies. Strong hysteresis phenomena are also observed during the valve control for a certain range of the nozzle pressure ratio. It is also noticed that the secondary chamber pressure is one of the influencing parameters for the TVC. Therefore, a control algorithm utilizing the secondary chamber pressure coefficient as a predictor is applied to achieve the stable TVC avoiding the hysteresis. Consequently, the stable TVC with the maximum deflection angle of about 20-degree has been realized using the proportional control valves.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.03a
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• pp.537-540
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• 2016

유체역학적 추력 방향 제어(Fluidic Thrust Vector Control) 방법 중 하나인 동축류 제어 유동 분사를 이용한 추력 방향 제어(Co-flow Thrust Vector Control)의 작동 특성에 대해서 연구하였다. 이 제어 방법은 점성 유동이 벽면에 부착되어 흐르는 코안다 효과(Coanda Effect)를 이용하여 주 유동을 편향 시키는 방법으로서 그 편향각은 이러한 제어 유동 노즐 출구의 플랩 형상에 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 출구 플랩 형상을 여러 가지로 바꾸어 가며 주 유동의 전압력 300kPa일 때 제어 유동의 편향각이 포화되는 제어유동의 전압력을 측정하였다. 그 결과 쐐기형 플랩의 각도가 증가할수록 포화 영역에서의 편향각은 증가하며 그 각은 플랩의 각도와 일치한다. 그러나 각도가 증가할수록 제어 유동이 플랩의 벽면을 지나면서 팽창파에 의해 가속되어 충격파을 발생시키게 되고 이 충격파는 주 유동에게까지 전파되어 주 유동 제트의 속도를 감소시킨다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.11a
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• pp.404-407
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• 2011

The fluidic thrust vector control using co-flowing coanda effect of secondary jet at the nozzle exit is a new concept for efficient thrust vectoring of supersonic jet exhausts. Flow visualization of the flow fields in previous studies have shown some pros and cons of the technique, however, most of the observations were somewhat limited as qualitative data. The present study was designed to evaluate the quantitative performance-characteristics of the thrust-vectoring technique utilizing coanda effects of the secondary jet. Details of design of the test device and calibration/data reduction procedure are provided.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.42 no.9
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• pp.723-730
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• 2014

Experimental study for supersonic co-flowing fluidic thrust vectoring control utilizing the secondary flow is performed. The characteristics of the thrust vectoring of two dimensional supersonic flow (Mach 2.0) are studied by Schlieren flow visualization and highly-accurate multi-component force measurements using the load cells. It is observed that the thrust deflection angle initially decreases and increases again forming a V-shaped variation as the pressure of the secondary flow increases. Characteristics of the performance coefficients of the system are also studied, and the detailed operating conditions for higher performance of the technique are suggested.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.17 no.2
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• pp.84-93
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• 2013

Stealthy, high maneuverability and super cruise abilities are required for the next generation fighter and unmanned aircraft. Thrust vector control technique currently come into use to meet these requirements. In this experimental study, axial and pitch thrust were measured and Schlieren visualization were carried out using the scaled two dimensional thrust vector nozzles under various pitch deflection angle, pitch flap length and height. From the study, we could get the supersonic flow characteristics and draw an optimum geometric configuration of the two dimensional thrust vector nozzle.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.3 no.4
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• pp.75-82
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• 1999

Theoretical analysis and performance test of Jet vane type Thrust Vector Control(TVC) were conducted using supersonic cold-flow system. The use of TVC Systems an in particular jet vanes, are currently being researched for use in air launch, ship launch, underwater launch and high altitude maneuvering of tactical missiles and rockets. The necessity to generate control forces to rapidly change the course of the missile is frequently required when traditional, exterior aerodynamic surfaces are unable to produce these forces, when the flow over the control surface is insufficient. This situation can occur at launch, or high angles of attack of the control surfaces. Jet vanes peformed well at all altitudes and environmental conditions, and jet vanes are extremely effective at deflection angles up to as high as $30^{\circ}$, make them ideal for the launch and maneuver applications. In this study, performance test of supersonic cold-flow system and visualization of supersonic jet was conducted, and shape and deflection angle effect of two types of jet vanes are investigated.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.349-352
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• 2008

Thrust vectoring control by injection of secondary jet inside a convergent-divergent supersonic nozzle was studied by both experimentally and computationally. For various stagnation pressure of the secondary jet injected at a specific location(12 mm-downstream of throat) in the divergent section of nozzle, the characteristics of thrust vectoring were observed. Present numerical results were compared with previous investigators' results and Schlieren flow visualizations for the identical boundary conditions, and it showed a qualitatively good agreement. It was also noticed that the characteristics of thrust vectoring is strongly related to the reflection structure of oblique shock inside nozzle, ie., the pressure ratio of the secondary jet, SPR.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.10a
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• pp.34-34
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• 1998

차세대 비행체가 갖추어야 할 요건으로 다양한 작동 범위에서 다목적으로 사용될 수 있어야 한다는 점이다. 비행체는 작전시 초음속으로 순항해야 하며, 폭탄으로 손상된 비행장에서도 이륙하여 작동할 수 있도록 짧은 이륙과 착륙 거리를 가져야 하기 때문에 현재 비행체보다 더 큰 받음각에서 작동하여 비행시 뛰어난 기동성을 가져야 한다. 제어력을 향상시키기 위해서 받음각과 동압에 의존하지 않고 큰 제어 모멘트를 제공하는 차세대 방법은 엔진의 배기가스를 원하는 비행 방향으로 제어하는 것으로 이러한 방법을 추력 편향 제어(Thrust Vector Control)라고 한다. 기존 공력에 의한 비행 자세제어 방법은 속도의 2승에 비례하는 제어력을 발생하지만, 실속을 피해야하기 때문에 공기력을 이용한 날개 및 비행체의 받음각에 한계가 있어 비행체의 선회능력을 제한하며 고공에서 저속비행 하는 경우에는 공기의 밀도가 낮고 동압이 작게 작용하여 선회능력은 낮아진다. 그러나, 추력 편향 장치는 공력을 이용하지 않고 추력을 이용하기 때문에 실속에 의한 제한이 없어 큰 받음각(70$^{\circ}$-90$^{\circ}$)으로 선회할 수 있어 월등한 기동성을 발휘할 수 있다. 이러한 추력 편향 장치 중 제트 베인형은 소형화가 가능하고, 하나의 노즐로 수직, 수형 및 횡 방향의 3축 제어를 할 수 있어 많이 사용되고 있다.

• 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 of Propulsion Engineers
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• v.23 no.1
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• pp.24-32
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• 2019

Numerical simulations were carried out in a supersonic nozzle to investigate the possibility of using dual-throat nozzle concept in fluidic thrust vector control. Validation of the methodology showed an excellent agreement between the computational fluid dynamics results and the experimental data available, which were based on the well-assessed SST $k-{\omega}$ turbulence mode. The deflection angle, system resultant thrust ratio, and thrust efficiency were investigated in a wide range of nozzle pressure ratios and injection pressure ratios. The performance variations of the dual-throat nozzle thrust vector control system were clearly illustrated with this two-dimensional computational domain. Some constructive conclusions were obtained that may be used as a reference for further studies in the fluidic thrust vector control field.