• 제목/요약/키워드: 탄도학

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공기안내홈이 탄도 정확도에 미치는 실험적 연구 (An Experimental Study on the Ballistic Accuracy by Air Guide Grooves)

  • 김준규;김형세;이문환
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.195-201
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    • 2016
  • An experimental study has been found the air guide grooves for reducing drag. When a bullet is fired and move in the air, the drag is generated. The vortex which is one of the types of drag hinders the movement of the bullet. To solve this phenomenon, cut a negative grooves that we are called the air guiding grooves at the back of bullet. The grooves bullet has identified that the drag compared to conventional ammunition(KM80 and K193) is reduced to 4.480 and 4.054 : 10 % through a Finite Analysis Program($Ansys^{TM}$). Even pressure center was retreating 0.72 % compared to a Bullet(KM80 and K193). Effect obtained with these results is the accuracy of the grooves bullet in a shooting test was improved by over 32 %(KM80: 2.86, air guide grooves : 1.94) compared to conventional ammunition(KM80 and K193). In addition, muzzle velocity is increased 73 m/s. This is expected to be extended the velocity and effective range of bullet. Also, the velocity of the grooves bullet is increased when moving in the air while the velocity of the bullet(KM80 and K193) is reduced. The gas ejected from the muzzle to be balanced and stable flight of the Bullet. Given these effects, we can reckon the air guide grooves have positive influence.

충격파를 이용한 레이저 어블레이션 기반의 마이크로 입자 가속 시스템 개발 및 약물전달 응용 (Development of shock wave induced microparticle acceleration system based on laser ablation and its application on drug delivery)

  • 최지혜;;이현희;여재익
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.587-593
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 신체 조직의 손상을 최소화할 수 있는 경피(transdermal) 및 국부적인(topical) 약물전달을 가능하게 하는 마이크로 입자가속시스템 개발에 있다. Ballistic 역학을 기반으로 하는 본 방법을 통하여 체순환을 위한 경피 및 국부적 약물 전달이 가능하다. 얇은 금속 포일의 한 쪽 면에 마이크로 입자들을 얹어놓고 뒷면에 레이저를 조사하면 충격파가 발생하고, 이 충격파는 포일을 통과하며 포일의 끝에서 금속-공기간의 acoustic impedance 차이로 expansion wave로 반사되어 포일이 반대 방향으로 변형을 일으키게 한다. 이 순간적인 변형으로 인해 포일에 붙어있던 마이크로 입자들이 가속되어 튕겨 나가게 된다. 입자들이 가속되는 속도가 굉장히 크기 때문에 이들은 신체 조직을 침투할 만한 충분한 운동량을 갖고 있다. 입자들의 침투 여부를 확인하기 위해 우리는 5${\mu}m$ 크기의 코발트 입자들을 연조직을 묘사하는 젤라틴에 가속시켰으며, 주목할 만한 침투 깊이를 얻으며 실험에 성공하였다.

큐잉 데이터 기반 하층방어 요격체계의 초고속 표적 탐지 방향 지정을 위한 정밀 궤적예측 기법 (A Precise Trajectory Prediction Method for Target Designation Based on Cueing Data in Lower Tier Missile Defense Systems)

  • 이동관;조길석;신진화;김지은;권재우
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.523-536
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    • 2013
  • A recent air defense missile system is required to have a capability to intercept short-range super-high speed targets such as tactical ballistic missile(TBMs) by performing engagement control efficiently. Since flight time and distance of TBM are very short, the missile defense system should be ready to engage a TBM as soon as it takes an indication of the TBM launch. As a result, it has to predict TBM trajectory accurately with cueing information received from an early warning system, and designate search direction and volume for own radar to detect/track TBM as fast as it can, and also generate necessary engagement information. In addition, it is needed to engage TBM accurately via transmitting tracked TBM position and velocity data to the corresponding intercept missiles. In this paper, we proposed a method to estimate TBM trajectory based on the Kepler's law for the missile system to detect and track TBM using the cueing information received before the TBM arrives the apogee of the ballistic trajectory, and analyzed the bias of prediction error in terms of the transmission period of cueing data between the missile system and the early warning system.

다대다 대응 위협평가 및 무기할당 알고리즘 연구: 탄도미사일 및 장사정포 위협을 중심으로 (A Study of Multi-to-Majority Response on Threat Assessment and Weapon Assignment Algorithm: by Adjusting Ballistic Missiles and Long-Range Artillery Threat)

  • 임준성;유병천;김주현;최봉완
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.43-52
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    • 2021
  • In weapon assignment studies to defend against threats such as ballistic missiles and long range artillery, threat assessment was partially lacking in analysis of various threat attributes, and considering the threat characteristics of warheads, which are difficult to judge in the early flight stages, it is very important to apply more reliable optimal solutions than approximate solution using LP model, Meta heuristics Genetic Algorithm, Tabu search and Particle swarm optimization etc. Our studies suggest Generic Rule based threat evaluation and weapon assignment algorithm in the basis of various attributes of threats. First job of studies analyzes information on Various attributes such as the type of target, Flight trajectory and flight time, range and intercept altitude of the intercept system, etc. Second job of studies propose Rule based threat evaluation and weapon assignment algorithm were applied to obtain a more reliable solution by reflection the importance of the interception system. It analyzes ballistic missiles and long-range artillery was assigned to multiple intercept system by real time threat assessment reflecting various threat information. The results of this study are provided reliable solution for Weapon Assignment problem as well as considered to be applicable to establishing a missile and long range artillery defense system.

표면 거칠기가 곡사포탄의 탄도에 미치는 영향 (The Effect of Surface Roughness on the Trajectory of Howitzer Shell)

  • 신건호;천강민;신백천;고정일;이준혁;허장욱
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.364-371
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    • 2022
  • Surface state change of ammunition generated during the storage period increases the surface roughness and this affects the flight of ammunition, but there are no research results quantitatively indicating this. In this study, the drag force for each Mach number of howitzer shells was calculated through CFD to which the surface data of the howitzer shell was applied, and analysis of trajectory was performed using drag force values as an input of the 4th Runge-Kutta method, and the degree of decrease of the maximum range caused by the surface roughness of the howitzer shell was estimated. As a result, it was confirmed that the maximum range of howitzer shell with high surface roughness was 1.12 % shorter than that of howitzer shell without roughness. It was confirmed that the effect of surface roughness on the trajectory is not negligible.

클러터가 존재하는 환경에서의 ITS 필터를 이용한 재진입 발사체의 낙하지점 추정 기법 연구 (A Study on Impact Point Prediction of a Reentry Vehicle using Integrated Track Splitting Filters in a Cluttered Environment)

  • 문경록;김태한;송택렬
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.23-34
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    • 2012
  • 우주 발사체는 치밀한 비행 계획에 따라 사전에 결정된 경로를 비행하도록 설계된다. 그러나 비정상으로 추력이 종료되거나 계획된 비행경로를 이탈한 경우, 또는 자유 낙하 중인 대기권 재진입 발사체에 대한 추적 과정에서 추적 센서의 측정이 불가하게 된 경우 등에는 별도의 추적 장비를 이용한 추적 또는 신속한 낙하지점 추정이 필요하다. 본 논문에서는 클러터 환경에서 무추력 탄도 비행 중인 발사체에 대한 위치 정보를 획득하고 트랙을 생성 및 유지하기 위하여 Integrated Track Splitting(ITS) 알고리듬과 Extended Kalman Filter(EKF)를 결합한 ITS-EKF 알고리듬 적용을 제안한다. 따라서 대기권 재진입 발사체에 대하여 ITS-EKF 알고리듬을 적용한 시뮬레이션을 통해 추적 성능 확인 및 지상 낙하지점을 추정한다. ITS-EKF 알고리듬 적용 결과의 적절성을 확인하기 위하여 ITS와 Particle Filter를 결합한 ITS-PF 알고리듬을 적용하여 구한 추적 성능 및 낙하지점 분포 결과와 비교하여 제시된 알고리듬이 효과적인 실시간 On-line 낙하지점 추정에 사용이 가능함을 확인한다.

비행 실험을 통한 유도형 탄약 항법 시스템 검증 (Verification of Navigation System of Guided Munition by Flight Experiment)

  • 김영주;임승한;방효충;김재호;박장호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권11호
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    • pp.965-972
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    • 2016
  • 유도형 탄약은 비행속도 증가를 이용한 기존의 사거리 증가 방식과 다르게 정밀 유도제어를 사거리 연장 및 정밀 타격하는 기술을 기반으로 한다. 고회전으로 상승하는 탄은 탄도 정점에서 후미 날개를 전개하여 회전을 감소하고, 최종적으로 회전을 제거한 후 비행하게 된다. 주 날개 전개 전 탄체 뒤집힘 감지를 위하여 자세 추정이 요구되는데, 회전 감속 중에서는 일정한 회전을 가정한 기존의 유도무기 자세 추정 기법을 사용할 수 없다. 또한, 비행 시에는 횡축 가속도를 제어하기 때문에 중력 가속도 성분을 기반으로 하는 일반적인 무인기의 자세 추정 기법은 큰 오차를 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 저속 회전 및 비행 중 자세추정기법을 제시하고, 무인기에 탑재하여 비행 실험을 통해 검증하였다. 저속 회전 중 자세 추정 기법은 롤 각을 상태변수로 갖는 칼만 필터 형태로 구성하였다. 비행 시 자세 추정 기법은 사원수를 이용한 곱연산 확장형 칼만 필터를 기반으로 하며, 가속도 측정치가 중력 가속도뿐만 아니라 선회에 의한 구심력을 포함하도록 측정 모델을 개선하였다.

알루미늄 2024 표적에 대한 HE 탄두 파편의 관통 특성 연구 (A Study on the Penetration Characteristics of a Steel Fragment Impacting on the Target Plate of Aluminum 2024)

  • 김득수;강순부;정대한;정영진;박용헌;박세권;황창수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.257-268
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    • 2018
  • 본 논문은 한국형 전투기 개발 시 적의 위협에 대한 취약성 분석을 위해 요구되는 고속 관통자가 표적을 관통하는 기구에 대해 수치 해석적으로 연구한 결과이다. 표적은 1 mm~6.3 mm 두께를 갖는 준 무한평면의 알루미늄(Aluminum) 2024 재질을 고려하였다. 관통자는 반구형 노즈 형상을 갖는 강(steel) 재질로, 입사속도는 350~3353 m/s까지, 질량은 0.32~16 g까지 갖는 것으로 고려하였다. 수치해석을 위해 사용된 실 사격 데이터는 THOR 방정식으로부터 추정하여 유추하였다. 수치해석 결과 표적을 관통하는 과정에서 관통자의 탄도한계속도는 관통자의 질량에 대한 지수 함수적으로 감소하는 수식으로 형식화(closed form of formalization) 하였다. 관통 후 잔류속도 및 잔류질량은 표적의 두께와 관통자의 질량 및 입사속도에 의존된 지수 함수적으로 감소하는 수식으로 각각 형식화하였다.

대공방어무기의 자기생존성 확보를 위한 공격능력분석 (Attack Capability Analysis for Securing Self-Survival of Air Defense Weapons)

  • 김세일;신진
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제30권3호
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    • pp.11-17
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    • 2021
  • 30mm 대공포는 비호, 비호복합, 차륜형대공포로 다양한 형태의 무기체계로 개발되어 방공 기능의 주요 대공무기로 그 역할을 수행하고 있다. 대공무기는 비행체의 공격으로부터 영공을 방어하는 임무를 수행한다. 특히 공격작전 시 대공무기는 기계화부대와 혼합 편성된다. 그리고 대공무기는 전쟁터의 최전방에서 이동하기 때문에 적에게 공격 받기 쉽다. 적군은 자기의 생존성 보장율을 높이기 위하여 최대한 엄폐나 은폐하면서 아군을 공격할 것으로 예상된다. 따라서 본 연구는 아군의 30mm 대공탄이 엄폐하고 있는 적군을 제압할 수 있는지를 분석하였다. 이 연구는 M&S 기법을 사용하여 30mm 대공탄의 성능을 분석하였다. 본 연구는 실험을 위하여, 실사격과 M&S에 의한 모의 방법을 이용하였다. 본 연구는 실사격 실험을 위하여 강판과 합판을 사용하였다. 또한 M&S를 통한 모의실험 과정에서 본 연구가 30mm 대공무기의 탄도와 관통·파편능력을 분석하기 위하여 PRODAS모델, AUTODYN모델, Split-x모델을 활용하였다. 실험결과에 의하면 30mm 대공탄으로 적의 장갑차량을 파괴할 수 있는 것이 증명되었다. 30mm 대공무기는 일반건물이나 숲속에 은폐한 적을 신속하게 제압하는데 성공하였다. 이로써 사전에 아군의 피해를 최소화할 수 있다.

간척지의 환경변화가 흰뺨검둥오리 서식에 미치는 영향 (Some effects of environmental changes on Sihwa Reclaimed Land on the inhabit of Spot-billed Ducks)

  • 진선덕;백인환;박치영;최성훈;유재평;백운기;강태한
    • 한국조류학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.87-93
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    • 2018
  • 시화호 환경변화에 따른 흰뺨검둥오리의 개체수 변화를 확인하기 위해 2008년 1월부터 2014년 12월까지 매월 1회씩 조사하였다. 흰뺨검둥오리의 평균 개체수는 12,204개체이었고 점차적으로 감소하는 경향을 보였다. 변동지수(Fi)는 2010년에 2.16로 가장 높았다. 개체군 변화경향은 겨울철은 급격한 감소, 가을철과 봄철에는 보통감소, 여름철은 보통 증가경향을 보였다. 주요 서식지로는 북측간척지, 방수제, 탄도수로, 인공습지 이었다. 기온과의 상관관계는 봄, 여름, 가을은 음의 상관관계를 보였고, 겨울은 양의 상관관계를 보였다. 간척지 환경변화에 따라 흰뺨검둥오리의 군집에 영향을 미치고 있어 본 연구와 같은 자료를 토대로 효과적인 관리방안이 필요하다.