로켓 엔진 시스템에는 가압가스로 추진제를 엔진으로 공급하는 가압 시스템과 터보펌프를 이용해 엔진으로 고압의 추진제를 공급하는 터보펌프 시스템으로 나눌 수 있으며 터보펌프 시스템은 다시 Gas Generator를 이용하는 개방형 엔진과 Prebumer를 이용한 폐쇄형 엔진인 다단 엔진으로 구분할 수 있다. 로켓의 엔진 시스템은 Turbine, Turbopump, Gas Generator, Thrust Chamber, Tube, Valve, Propellant Tank 등 각 구성품 간에 서로 상호간섭이 매우 심한 공정이다 로켓 엔진 시스템은 이와 같은 상호간섭에 의해 추력 제어 및 혼합비 제어, 추진제 소진 제어 적용 시 정확하고 강인한 제어를 수행하여야 한다. 이를 위해 정확한 동특성 모델을 구축하는 것이 중요하며 모델을 통해 적절한 제어 시스템을 선택하여야 한다. 그러나 현재 국내에는 이에 대한 연구가 미미하며 해외의 경우 로켓은 특수 분야에 속함으로 공개되어 있지 않다. 로켓에 대한 개발 연구에 있어서는 위와 같은 작업이 선행되어야 하며 이에 대한 선행 연구로 한국항공우주연구원에서 Gas Generator를 이용한 개방형 터보펌프 엔진 시스템에 대한 연구를 진행하고 있다. 본 논문에서는 Gas Generator를 이용한 개방형 터보펌프 엔진시스템에 대한 동특성 모델을 구성하였다. 배관부, 터빈, 펌프, 밸브, Gas Generator, 재생냉각, 추력연소실 등 엔진 시스템을 구성하는 구성품에 대한 동특성 모델을 구성하였으며 이를 matlab의 simulink를 통해 각 구성품을 연결하여 최종 엔진시스템의 동특성 모델을 구성하였다. 구성된 동특성 모델을 통해 각종 변화(추진제 밀도 변화, 추력 변화, 혼합비 변화 등)에 대한 엔진 시스템 변화를 예측하여 정확한 엔진 시스템에 대한 이해를 넓혔으며 추력 제어 및 혼합비, 추진제 소진 제어를 최적으로 할 수 있는 제어 시스템 구축을 위한 기초 자료로 이용할 수 있을 것이다.
Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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2004.04a
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pp.97-99
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2004
본 논문에서는 주기와 비주기 실시간 태스크가 혼합된 태스크 집합에 대하여 이용율 요구 분석(utilization demand analysis)에 기반한 수락제어 기법을 제안한다. 이용율 요구는 혼합 태스크 집합의 모든 태스크가 종료시한 내에 수행을 마치기 위한 프로세서의 이용율로 정의된다. 본 논문에서는 비주기 태스크 집합과 주기 태스크 집합 각각의 이용율 요구를 정의하고 혼합 태스크 집합에 대한 이용율 요구 분석 기법을 제공한다. 제안된 기법은 비주기 태스크에 대한 이용율 요구를 재귀적으로 계산하여 태스크의 수락여부를 결정한다. 이러한 기법은 O(n)에 스케줄링 분석을 수행하고 복잡한 자료구조가 필요하지 않아서 실시간 수락제어를 가능하게 한다.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.35
no.7
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pp.565-574
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2007
The flow control effect of blending Gurney flap with jet flap for flow around an NACA 0012 airfoil was numerically investigated through parameter variation of each flow control mechanism on unstructured meshes. The aerodynamic force and moment variations due to flow control were examined, and the results were compared between the blending control and each individual flow control. The results showed that the blending control required less energy input to achieve the same level of lift increment than that of the jet flap, and at the same time alleviated drag increment caused by introducing the Gurney flap.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.36
no.7
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pp.703-711
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2008
In this paper, stabilizer which maintains the mixture ratio of gas generator of LRE has been introduced. Design criterion for the ideal performance of stabilizer was derived. Significant parameters on the performance of stabilizer were identified through mathematical model and gas generator system analysis. Also, simulation and test results of the gas generator system showed fair agreement, thus proving the validity of the mathematical model of the stabilizer.
In this paper, to provide various services of QoS, and moreover applying traffic ratio to CAC(Call Admission Control) algorithm tested how long average data rate and the average packet delay time. When CAC algorithm is not applied, traffic mixture ratio is 1:1:4:4, the FTP Service 0.4, web services 0.6, streaming service 0.7, the packet delay requirements are not satisfied. On the other hand CAC Algorithm is applied, all the service of packet delay are satisfied with arrival rate. Therefore, we can make sure that applying of CAC of traffic control WWW, FTP, Video, VoIP can guarantee the various services of QoS.
본 논문에서는 Lie Group 및 Lie Transformation의 수학적인 근원을 분석하고 이를 비선형 제어기에 제공하였다. 제어기의 구성형태는 Lead-Lag와 LQR 관측기를 결합한 혼합형 비선형 전력계통안정화장치(NPSS)이다. 이 분석에 사용된 제어기는 첫째로 기존의 PSS type인 Lead-Lag 형태의 선형화 제어기이다. 둘째로 제안된 제어기는 Lie group theory를 적용하여 이를 상태변수에 반영한 Lead-Lag와 LQR 관측기를 결합한 것이다. 제안된 혼합형 비선형 전력계통안정화장치(NPSS)의 효과분석은 MATLAB을 이용하였다. 분석모델은 1기 4차 비선형 전력계통의 모델에 적용하였다.
Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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2003.10a
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pp.277-279
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2003
본 논문에서는 최악 수행시간이 알려진 주기 및 비주기 실시간 태스크 집합에 대한 수락제어 기법을 제안한다. 제안된 수락제어 기법은 주기 및 비주기 태스크가 혼합된 태스크 집합에 대해 이용율 요구(utilization demands)를 계산하여 태스크의 수락여부를 결정한다. 이용율 요구는 혼합 태스크 집합의 모든 태스크가 종료시한 내에 수행을 마치기 위한 프로세서의 이용율로 정의된다. 따라서 제안된 수락제어 기법은 수락된 모든 태스크의 종료시한을 보장한다. 제안된 이용율 요구 분석에 의한 수락제어 기법은 복잡한 스케줄링 가능성 분석이 필요하지 않아서 실시간 수락제어를 가능하게 한다.
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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2004.10a
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pp.87-91
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2004
It is definitely required to control dispersion of the rocket engine performance in order to accomplish the mission of launch vehicle successfully. We performed the dispersion analysis of gas generator cycle LRE (liquid rocket engine) accompanied with ANASYN. As a result, the vacuum thrust dispersion of the engine was $+5.34\%,\;-5.27\%$ and the mixture ratio deviated $+9.07\%,\;-9.82\%$ from the nominal value due to the errors of components and engine inlet condition of propellants. By applying the gas generator regulator only, the dispersion of the engine performance increases. Error in turbine efficiency is the most influential factor to the dispersion of engine performance.
Kim Hui-Tae;Lee Joong-Youp;Han Sang-Yeop;Kim Young-Mog;Oh Seung-Hyub
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.
Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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v.2
no.2
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pp.279-286
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1999
Wall-bounded 유동과 달리 자유 전단 유동은 Hyperbolic Tangent Profile을 가지고 비점성 불안정에 의해 지배된다. 따라서 자유 전단 유동에서 난류로의 천이과정은 비점성 불안정성 이론에 의해 해석되어 진다. 본 연구는 분리판(Splitter plate)에 의해 분리된 속도가 다른 자유 유속의 혼합에 의해 형성되는 혼합층에서 와류병합과정에 대한 속도비의 영향에 대하여 연구한다. 속도비는, R, $ \frac{U_1-U_2}{U_1+U_2}$ 로 정의되며, 여기서 $U_1$은 분리판 위에서의 자유 유속을 그리고 $U_2$ 는 분리판 아래에서의 자유 유속을 나타낸다. 본 연구에서 와류구조의 병합작용을 분석하기 위하여 2차원 비정상 Large-Eddy Simulation 방법을 적용하였다. 속도비의 변화에 따라 혼합층에서 불안정 Wave가 성장하게 되고, 유체는 2차원 와류구조에서 Roll-up한다. 이러한 2차원 와류구조는 주위의 다른 와류구조와 상호작용을 하게 되고 하나의 커다란 와류구조를 형성하는 것을 볼 수 있다. 혼합층에서 와류병합과정은 반복적으로 일어나는 것을 알 수 있었고, 이 결과를 이용하여 혼합층의 성장을 제어할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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