• 한국항공우주학회지
• /
• 제44권8호
• /
• pp.686-694
• /
• 2016

과거 냉전시절의 우주개발은 성능이라는 목표에 초점이 맞추어져 있었다. 하지만 냉전 이후 경제성이 우주개발에 있어서 중요한 목표가 되었으며, 이러한 경제성을 확보하기 위한 중요한 수단으로 재사용 발사체에 대한 관심과 연구가 지속적으로 증가하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 이와 같이 진행되고 있는 현재 세계 각국의 재사용 발사체 및 미래추진기관에 대한 기술발전 전망과 방향에 대하여 소개하고자 한다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
• /
• 제7권6호
• /
• pp.553-570
• /
• 2020

To address the problems caused by the strong coupling of an airbreathing hypersonic vehicle's airframe and propulsion to the integrated control system design, an integrated airframe-propulsion model is established, and the coupling characteristics between the aircraft and engine are analyzed. First, the airframe-propulsion integration model is established based on the typical nonlinear longitudinal dynamical model of an air-breathing hypersonic vehicle and the one-dimensional dual-mode scramjet model. Thrust, moment, angle of attack, altitude, and velocity are used as transfer variables between the aircraft model and the engine model. The one-dimensional scramjet model can accurately reflect the working state of the engine and provide data to support the coupling analysis. Second, owing to the static instability of the aircraft model, the linear quadratic regulator (LQR) controller of the aircraft is designed to ensure attitude stability and height tracking. Finally, the coupling relationship between the aircraft and the engine is revealed through simulation examples. The interaction between vehicle attitude and engine working condition is analyzed, and the influence of vehicle attitude on engine safety is considered. When the engine is in a critical working state, the attitude change of the aircraft will not affect the engine safety without considering coupling, whereas when coupling is considered, the attitude change of the aircraft may cause the engine unstart, which demonstrates the significance of considering coupling characteristics.

• 한국분무공학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.74-80
• /
• 2020

The jet in crossflow is a spray method used in the various air-breathing engine. In order to understand the spray characteristics in various environments, many prior studies have been conducted. However, there is a lack of understanding of the low-temperature liquid spray characteristics below 273 K. With this in mind, we tried to enhance the knowledge of the low-temperature liquid spray characteristics by identifying the penetration height of low-temperature ethanol. The experiment was conducted under phase pressure, and 273 K of air and 293, 263, and 233 K of ethanol was used. Shadowgraphy was employed to measure the liquid penetration, and Otsu's method was used to analyze the penetration height. The heights tend to decrease as the temperature of the liquid jet decreases. A correlation for the penetration height in the experimental conditions was derived and presented.

• 한국추진공학회지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.1-7
• /
• 2018

직결형 초음속 연소기 시험 설비를 사용하여 초음속 연소기에 대한 연소 시험을 수행하였다. 설비는 필요한 유동 조건을 모사할 수 있음을 검증하였다. 시험 조건은 유속 마하 2.0, 온도 $915^{\circ}C$, 압력 496 kPa을 15초 동안 모사할 수 있었다. 연소기 모델은 기체 수소를 연료로 사용하여 연료 당량비 0.12에서 점화 및 화염 유지가 가능함을 검증하였다. 이 유동 조건에서 연소 효율은 71%였으며 초음속 유동이 유지되었다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제19권2호
• /
• pp.111-116
• /
• 2011

Three-dimensional finite element analyses have been performed to improve the durability of bulkhead. To keep pace with design changes and concentrate on regions of interest, SUBMODEL technique in ABAQUS was used for analysis. An analysis was conducted with following load cases: 1) Cap press-fit, 2) Bearing crush, 3) Bolt assembly, 4) Hot assembly, 5) Firing load, 6) Alternating firing load, 7) 2nd hot assembly. Fatigue analysis was done using commercial software FEMFAT and fatigue factors at the interested regions such as bolt tip area, counter bore, breathing hole, honing clearance were calculated and compared to aid design validation. Finite element modeling in the area of thread engagement used a simple constraint equations. Increasing bolt length, to a minimum of 39 mm above joint face gives a better fatigue resistance to the bulkhead. Breathing hole helps not only circulate the air in the crankcase but also fatigue resistance of bulkhead by relieving the stress at the critical locations.

• 한국추진공학회지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.57-63
• /
• 2008

공기흡입식 추진 기관인 스크램제트 엔진은 연소기 내부 유동이 초음속으로 유동장의 연소기 내부 체류 시간이 수 ms로 매우 짧다. 이 짧은 시간동안 연소과정이 모두 이루어져야 하므로 초음속 연소기술에 대한 연구는 매우 중요하다. 본 논문은 초음속 연소 기술 중 연료-공기의 혼합을 증대시키는 방법에 관심을 두고 Cavity를 이용한 방법을 선택하여 높이를 10mm로 고정시키고 길이를 변화시켰으며, Cavity 후류에서 지름 1mm의 분사구를 통해 음속 let을 분사시키는 유동장을 형성하여 3차원 Navier-Stokes 방정식을 통해 점성 유동장을 해석하였다. 해석 결과 Cavity 길이/높이비(L/H)가 클수록 Vorticity가 값이 증가하였고 Vorticity의 증가 영역이 유동장의 위, 옆 방향으로 확장되는 것을 볼 수 있었다. 하지만 Vorticity가 증가하는 만큼 추력특성을 떨어뜨리는 정체압력 손실이 증가하므로 연소기 설계 시 최대의 혼합과 최소의 정체압력 손실을 고려한 최적 형상 설계가 필요하다는 것을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.168-171
• /
• 2007

슬러리와 젤 추진제에 대한 최근기술동향과 주요기술을 분석하였다. 선진국에서는 1950년대부터 연구를 통하여 이러한 추진제가 가진 높은 비추력과 밀도, 우수한 취급성, 안전성, 그리고 추력조절 가능성과 같은 장점을 확인하였다. 추진제의 유변특성, 분무/연소 현상, 그리고 추진제 특성을 고려한 추진시스템 설계 등이 활발히 연구 되었다. 이 추진제는 군용 전술미사일 추진기관외에 민수용으로 램제트, 펄스폭발 엔진과 차세대 추진방식인 복합엔진에도 적용을 목표로 개발되고 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제24권4호
• /
• pp.446-453
• /
• 2000

The closed cycle diesel system is operated in closed circuit system where there is non air breathing with working fluid consisted of the combination of oxygen, argon and recycled exhaust gas for obtaining underwater or underground power sources. this study has been carried out to analysis the performance of closed cycle system by means of investigation on the combustion characteristics of diesel engine MTU8V183TE52 operating in open, semi-closed, and closed cycle modes. The combustion in closed mode starts a little bit earlier than in open cycle mode. The oxygen concentration and fuel consumption at 240kW closed cycle running are 21∼24% by volume and 77∼79kg/h, respectively. The maximum cylinder pressure and ignition delay time are investigated 110bar and 8.9degree. Also, The combustion simulation program has been studied to predict whether or not combustion. The results from numerical prediction for the basic, cylinder averaged quantities such as the cylinder pressure and the heat release showed excellent with the experimental data.

• 한국추진공학회지
• /
• 제21권1호
• /
• pp.51-62
• /
• 2017

RBCC 엔진의 공기흡입 모드 추진성능을 결정하는 주요 요소인 유로 형상 설계를 위하여 최적설계 기법을 적용하였다. Kriging 모델 기반의 유전자 알고리즘을 이용하여 RBCC 엔진의 비추력을 최대로 하는 최적화를 수행하였으며, 분산분석법과 자가조직도를 통해 설계결과를 분석하였다. 램제트 및 스크램제트의 설계 조건을 각각 고도 20 km, 마하수 4 및 30 km, 마하수 7 설정하여 최적화를 수행한 결과, 기본 형상에 비해 각 모드에서 약 7% 및 10%의 비추력 상승을 얻을 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제45권12호
• /
• pp.1031-1038
• /
• 2017

공기 흡입식 엔진의 성능 향상을 위하여 흡입구를 통한 유입공기의 전압력 회복률을 최대로 하는 것은 엔진 설계에 있어서 매우 중요하다. 흡입구의 각 램프 단에서 발생하는 충격파의 세기를 동일하게 흡입공기를 압축하면 흡입구에서의 최대 전압력 회복을 보장한다는 Oswatitsch 기법이 극초음속에서도 유효한지를 조사하였다. 극초음속 영역에서의 흡입구 작동 한계를 고려하여 압축 특성 및 열역학적 관점에서 유입 마하수에 따른 흡입구의 압축램프 각도와 램프 수에 따른 흡입구 성능을 비교하여 각단에서 발생하는 충격파 강도에 영향을 주는 경사 충격파에 수직한 마하수의 비선형성을 분석하였다. 이 분석을 근거로 Oswaitisch 기법이 초음속에서 뿐만 아니라 극초음속 비행 영역에서도 유효한 결과를 도출할 수 있음을 확인하였다.