• 한국항행학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.267-272
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• 2021

한미 미사일 지침 종료를 계기로 공중, 해상기반의 다양한 플랫폼에 의한 우주발사체 개발 가능성이 열렸다. 특히, 공중기반 우주발사체는 지상기반 우주발사체 대비 다양한 궤도 운용, 적시적인 위성발사 등 한반도의 지리적 위치를 고려할 때 필수적인 우주전력투사 능력이다. 또한, 지상기반 발사체 대비 비용절감 효과가 크고, 항공기의 고도, 속도의 이점으로 발사할 수 있어 에너지 이득의 장점이 있다. 따라서 본 논문에서는 한반도의 전략적 환경하에서 공중기반 우주발사체의 필요성을 명확히 제시하고, 다양한 공중발사체에 대한 기술동향 분석을 통해서 현재의 우리나라 상황에서 가장 효율적으로 공중기반 우주발사체 능력을 확보할 수 있는 3가지 방안을 제시한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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• pp.20-24
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• 2003

The feasibility of hybrid motor as a first stage of the air launch vehicle is investigated, and the result shows the hybrid motor can replace the solid motor. Optimal design study has been performed for the hybrid motor as a first stage of nanosat air launch vehicle. The first stage hybrid motor of the nanosat air launch vehicle, which uses the F-4E Phantom as a mother plane is designed for given mission requirements. Selected design variables are the number of ports, the initial oxidizer flux, the combustion chamber pressure, and the nozzle expansion ratio. The design results show that a hybrid motor can be successfully applicable to very small air launch vehicles which have severe physical constraints of length and diameter imposed by the mother plane.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권3호
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• pp.203-214
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• 2022

세계적으로 500 kg 급 이하의 소형위성에 대한 수요가 늘어남에 따라 전용 소형발사체에 대한 개발과 운용이 크게 증가하고 있다. 소형위성을 원하는 시간에 목표로 하는 궤도에 투입하는 발사체의 신속한 대응성이 주목받고 있으며, 신속한 위성군 구축 측면에서 공중발사 방식에 대한 관심이 증대되고 있다. 본 연구에서는 국내 소형위성군의 수요가 증가함에 따라 우리나라 및 주변 지리적 환경을 고려하여 공중발사체의 활용가능성에 대한 분석을 수행하였다. 대응성 측면에서 공중발사체와 지상 소형 및 대형발사체에 대해 임무 대응시간을 비교, 분석하고, 발사체의 궤도투입 성능 측면에서 공중발사체와 지상 소형발사체를 정량적으로 비교, 분석하였다. 분석결과, 공중발사체는 신속한 위성군 구축 관점에서 우리나라의 경우 실질적인 대응성은 제한되나 상대적으로 빠른 턴어라운드 시간과 낮은 경사각의 궤도 투입 시 효과적인 대안이 될 수 있다. 또한, 궤도투입 성능은 지상 소형발사체의 성능에 근접할 뿐만 아니라 요구 추진제 질량 측면에서 높은 효율성을 나타내어 국내 소형위성군의 궤도투입에 효과적인 발사수단으로 평가된다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제9권1호
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• pp.1-15
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• 2022

This paper presents calibration of flush air data sensing systems during ascent period of a satellite launch vehicle. Aerodynamic results are numerically computed by solving three-dimensional time dependent compressible Euler equations over a payload shroud of a satellite launch vehicle. The flush air data system consists of four pressure ports flushed on a blunt-cone section of the payload shroud and connected to on board differential pressure transducers. The inverse algorithm uses calibration charts which are based on computed and measured data. A controlled random search method coupled with neural network technique is employed to estimate pitch and yaw angles from measured transient differential pressure history. The algorithm predicts the flow direction stepwise with the function of flight Mach numbers and can be termed as an online method. Flow direction of the launch vehicle is compared with the reconstructed trajectory data. The estimated values of the flow direction are in good agreement with them.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제32권4호
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• pp.1-10
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• 2023

본 연구는 모델링 및 시뮬레이션을 이용하여 수중폭발 충격이 함정에 탑재되는 수직발사형 발사체에 전달될 때의 반응을 검토하고 발사체 보호를 위해 내충격성을 확보하는 방안에대한 것이다. 정확한 수학적 모델을 확보하기 위하여 유사 장비에 대한 동특성 시험을 수행하였으며 이를 기반으로 수학적 모델을 보완하였다. 그리고 보완된 수학적 모델에 이용하여 수직발 사체에 BV043 규격에서 정한 수중폭발에 의한 충격이 전달되는 상황을 시뮬레이션 하였다. 1차 시뮬레이션 결과 비행체의 구조물이 견딜 수 없는 충격이 전달되는 것을 확인하였으며, 링스프링 구조의 완충기를 사용하여 비행체를 보호하는 방안을 연구하였다. 또한 링스프링 완충기의 설계 변수를 변경한 여러 경우에 대한 시뮬레이션을 수행함으로써 링스프링 완충기가 함정탑재용 수직발사 비행체의 내충격성을 더 증가시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제27권5호
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• pp.519-527
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• 2023

공중발사는 전투기 등 항공기에서 발사되는 방식으로, 비용 절감 및 발사 시 환경/날씨 영향을 적게 받는 등 다양한 이점이 있다. 그러나 현재 국내 개발된 공중발사 기반 위성 발사체는 없다. 해외 민간 업체와 다양한 국가에서 운용/ 개발 중인 공중 발사 기반의 위성발사체 및 위성 요격 미사일을 살펴봄으로써 국내 연구/개발의 필요성을 확인하였다. 위성발사체 설계 및 발사 플랫폼 별 개발 방안 등 다양한 연구가 국내 산학위주로 수행된 것을 확인했다. 항공기가 고고도, 고속, 고자세각으로 상승 기동할 때 공중 발사되는 상방발사 기술 개발 방안을 제시하였다. 이때, 안전 분리 검증을 위한 풍동 시험에 대하여 소개한다. 분리 안정성 확보를 위한 풍동 시험 중 하나인 drop test 수행을 위해 새로운 개념의 시험장을 제안하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권4호
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• pp.53-60
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• 2004

F-4E를 모선으로 하는 초소형 위성을 탑재할 수 있는 공중발사체 1단 부스터용 하이브리드 모터의 최적설계를 실시하였다. 설계변수는 포트개수, 초기 산화제 플럭스, 연소실 압력, 그리고 노즐 팽창비 등을 사용하였다. 또한 서로 다른 최적화 알고리듬의 적용 가능성을 검증하기 위하여 구배법 (GBM)과 유전자 알고리듬 (GA) 방법을 각각 사용하였으며, 목적함수의 선택에 따른 최적화 결과의 변화를 살펴보기 위하여 두 가지 종류의 목적함수 (모터 중량과 모터 길이)를 사용하여 그 결과를 상호 비교하였다. 최적화 알고리듬, 그리고 목적함수의 선택과 무관하게 거의 같은 설계결과로 수렴함을 확인하였다. 최적화결과로 설계요구조건을 만족하는 총중량 704.74kg, 1단 길이 3.74m의 하이브리드 모터를 설계 할 수 있었다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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• pp.318-320
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• 2011

Numerical study was conducted to simulate the heat transfer on the real launch vehicle base. Three different base temperatures were chosen, to simulate the heat accumulation on the base. Moreover, six different pressure ratio conditions were used to express the different air conditions. As a result, the table that can used to estimate the base heat fox along the base temperature and pressure condition was made.

• 항공우주기술
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• 제4권2호
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• pp.126-134
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• 2005

발사체는 발사되기 수일 전에 발사탑에 세워져 체크과정 및 연료공급 등을 수행하게 되므로 발사까지는 계속 외부의 열환경에 노출되게 된다. 발사체의 페어링에 대한 발사전 가열 해석(Prelaunch Thermal analysis)은 발사시 페어링의 최대/최소 온도 예측 및 공조 설비(air conditioning system)의 성능 예측을 목적으로 수행된다. 본 연구에서는 범용 열해석 프로그램인 Sinda/Fluint 이용하여 Delta II 페어링에 대하여 발사전 가열 해석을 수행하였으며, 그 결과를 Delta II 보고서 자료와 비교 및 분석하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
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• pp.269-273
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• 2005

The on-board system for the air supply to the payload fairing(PLF) of a launch vehicle using both high and low pressure air was designed. The design concept was obtained from the CFD analysis of a Russian interstage air supply system, and a collector was adopted to expand the high pressure air. To verify that the on-board system would work as designed, a simplified axisymmetric computational model was made and a CFD analysis was also performed. It was found that the flow ejected from the hole of the collector expands to the Mach number of 4 and is soon retarded due to the action of viscosity. It was also found that a small gap between the low pressure duct and equipment bay wall can cause large velocity in PLF over the velocity requirement and no gap should be allowed in the design.