• 제목/요약/키워드: 탄도수정탄

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카나드 기반의 지능탄 조종 장치 공력설계 (Aerodynamic Design of a Canard Controlled 2D Course Correction Fuze for Smart Munition)

  • 박지환;배주현;송민섭;명노신;조태환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.187-194
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    • 2015
  • 탄도수정탄은 기존 포탄의 신관에 카나드가 장착된 조종 장치를 탑재하여 정확도를 향상시키는 지능탄이다. 본 논문에서는 2D 탄도수정탄의 카나드를 설계하기 위하여 다양한 형상 변수에 대한 공력성능을 반실험적 기법을 이용하여 분석하였으며, 이를 바탕으로 초음속에서 항력이 상대적으로 더 적은 카나드 형상을 설계하였다. 또한 CFD 기법을 통한 탄도수정탄의 공력해석 기법을 연구하였으며, 포탄의 탄저 부분 기저항력 예측에 O-type 격자를 바탕으로 한 k-${\omega}$ SST 난류모델이 적합함을 확인하였다. 최종적으로 앞서 개발한 해석 기법을 바탕으로 2D 탄도수정탄의 공력특성 및 탄도조종장치 장착에 따른 항력변화를 계산하였다.

2D 탄도수정탄의 형상설계 연구 (A Study on Configuration Design of the 2D Course Correction Munition)

  • 김기표;정명지;홍종태
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.5-12
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    • 2008
  • There are some ways to improve precision of conventional munitions by low-cost method. 2D Course Correction Munition(CCM) is one of those ways, which is a 155mm projectile integrated with 2D Guidance Fuze(GF) instead of conventional fuze. 2D GF can correct the projectile trajectory and minimize range and deflection errors from its aimpoint using canard control. In this paper 2D CCM system concept is introduced and its course correction capability is analyzed using PRODAS.

확장 칼만필터를 이용한 탄도수정탄의 대기속도 추정 (Airspeed Estimation of Course Correction Munitions by Using Extended Kalman Filter)

  • 성재민;김병수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.405-412
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    • 2015
  • 본 논문은 회전안정성을 갖는 탄도수정탄의 대기속도 추정을 위한 필터 설계에 대하여 설명한다. 대상 시스템은 운용상의 제약(공간, 파워)으로 인하여, 대기속도 측정을 위한 센서를 사용할 수 없다. 따라서 한정된 센서를 이용한 대기속도 추정이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 IMU(가속도계, 자이로)에서 측정하는 3축 가속도와 각속도 데이터만 이용하여, 대기속도 추정을 위한 필터를 설계하였다. 대상 시스템의 경우, 넓은 속도, 고도의 운용범위를 커버하기 위한 추정 필터가 필요하므로 본 연구에서는 확장 칼만필터를 설계하여 기존의 연구와의 차별성을 두었다. 확장 칼만필터 설계를 위한 자코비안 행렬은 NRF(No-roll frame)에서의 간략화된 선형모델을 이용하여 구성하였다. 최종적으로 센서 오차와 바람 모델을 포함한 시뮬레이션을 통해 그 성능을 검토하였다. 이때, 시뮬레이션은 설계한 대기속도와 각속도 모델 오차의 영향을 분석하기 위하여 네 가지 경우의 프로세스 공분산 행렬 값에 대한 영향을 분석하였다.

탄도 수정탄 롤제어시스템 충격해석 모델 개발에 관한 연구 (A Study on the Development of Impact Analysis Model of Roll Control System for Course Correction Munition)

  • 고준복;윤찬식;김용대;김완주;조승환
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권8호
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    • pp.737-742
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    • 2015
  • 탄도 수정탄은 기존의 포탄에 조종 kit를 장착하여 목표를 정밀 타격할 수 있게 하는 무기 체계이다. 롤제어시스템은 조종 kit의 구성품으로 유도조종부와 탄체부 사이에 위치하며 포발사시 횡방향으로 5,000g 상당의 가속도 하중을 받게 된다. 따라서 내고충격 설계를 하는게 중요하다. 선진국에서는 탄도 수정탄의 개발과정에서 실사격 또는 포발사 회수 시스템을 이용하여 부품의 성능 및 강도를 평가하고 있으나 많은 시간과 비용이 든다는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 CAE 해석적 방법으로 설계단계에서 롤제어시스템에 대한 충격 강도 평가를 할 수 있도록 해석 모델을 개발하였다. 충격 현상을 구현하기 위하여 Explicit code를 이용한 Dynamic 해석 기법을 적용하였고, 고변형률 물성 특성을 Johnson-Cook material model을 이용하여 구현하였다. 또한 베어링을 인너, 아우터 레이스, 리테이너, 볼 등으로 상세적으로 구현하여 충격시 베어링의 거동 특성이 분석될 수 있도록 하였다. 개발된 해석 모델은 가스건 충격시험을 통해 그 신뢰성이 있음을 검증하였다.

기준궤적을 이용한 탄도수정탄 유도제어기 설계 (Design the Guidance and Control for Precision Guidance Munitions using Reference Trajectory)

  • 성재민;한유진;송민섭;김병수
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.181-188
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    • 2015
  • This paper present, the result of the guidance and control law for a course correction munitions(CCM) with 2sets of canards positioned in the rotating nose section. The nonlinear simulation model of the CCM was developed based on 7DOF equation of motion. The ability of correcting position was verified by open-loop control input with nonlinear model. The guidance and control command was constructed by reference trajectory which can be obtained with no control. Finally, the performance of the guidance and control law was evaluated through Monte-carlo simulation. The CEP(Circular Error Probability) was obtained by considering the errors in muzzle velocity, aerodynamic coefficient, wind, elevation and azimuth angle and density.

1D CCM 탄도수정 성능예측 및 알고리즘 구현 연구 (A Study on Course Correction Performance Expectation & Algorithm Implementation of 1D CCM)

  • 김기표
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.5-13
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    • 2007
  • The trajectory of an current artillery munition is subject to a variety of different error sources resulting in more or less big deviation from the nominal predicted flight path. The 1D CCM(Course Correction Munition) has appeared to solve this problem and the mechanism of 1D CCM is a simple and low cost one using the influence of drag to range behavior of an artillery munition. In the paper 1D CCM concept has been simulated using wind tunnel experiment results of the specified Korean munition with CCF(Course Correction Fuze) and calculated the performance of its rang error reduction. From the simulated results it can be numerically explained that the possibility of adaptation of 1D CCM concept to Korean artillery munitions.

조종날개가 장착된 탄도수정탄의 자이로안정성 및 항력 특성 연구 (Gyroscopic Stability and Drag Characteristics Study of Canard-Installed Course Correction Munition)

  • 배주현
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.376-383
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    • 2017
  • This paper describes the gyroscopic stability and the drag characteristics of the smart munition with a course correction fuze(CCF). A ballistic analysis was conducted to figure out the effect of the canards on the gyroscopic stability of the projectile. The analysis used the commercial ammunition performance evaluation software: Projectile Design and Analysis System(PRODAS). In particular, we compared the PRODAS analysis results to real field test results to investigate the influence of the CCF mounted projectile. In addition, some ballistic simulations were carried out to provide the conditions suitable for wind tunnel tests. Experimental results show that the added drag force by the canards is almost uniform regardless of the Mach number when the projectile is at the normal position where the angle of rotation and the angle of attack are both 0 degrees. However, as the angle of attack of the projectile increases, the additional drag force depends on the deflection of the canards.