• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.216-217
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• 2008

In recent years, scientific community has found renewed interest in hypersonic flight research. These hypersonic vehicles undergo severe aero-thermal environment during their flight regimes. During reentry and hypersonic flight of these vehicles through atmosphere real gas effects come into play. The analysis of such hypersonic flows is critical for proper aero-thermal design of these vehicles. The numerical simulation of hypersonic real gas flows is a very challenging task. The present work emphasizes numerical simulation of hypersonic flows with thermal non-equilibrium. Hyperbolic system of equations with stiff relaxation method are identified in recent literature as a novel method of predicting long time behaviour of systems such as gas at high temperature. In present work, Energy Relaxation Method (ERM) has been considered to simulate the real gas flows. Navier-Stokes equations A numerical scheme Advection Upstream Splitting Method (AUSM) has been selected. Navier-Stokes solver along with relaxation method has been used for the simulation of real flow over a circular cylinder. Pressure distribution and heat flux over the surface of cylinder has been compared with experiment results of Hannemann. Present heat flux results over the cylinder compared well with experiment. Thus, real gas effects in hypersonic flows can be modeled through energy relaxation method.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.314-317
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• 2008

본 리뷰에서는 미국 DARPA에 의하여 최근 진행 중이거나 계획 중인 X-51A, HTV-3X 및 HCV 등의에 대해서 소개하며, 이들 극초음속 비행체의 추진 기관의 구성 및 핵심 기술의 개발 전략에 대하여 살펴본다.

• 해양안보
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• 제1권1호
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• pp.241-271
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• 2020

극초음속 미사일은 전 세계에서 가장 많은 관심을 받는 군사기술이다. 러시아, 중국, 미국이 주도하고 있고 다른 나라 역시 경쟁적으로 동참하고 있다. 극초음속 미사일은 탄도미사일과 순항미사일의 장점을 모두 혼합한 미사일로 기존 방어체계로는 요격이 쉽지 않다. 해군은 기술군으로 과학기술 발전은 해양전략에 많은 영향을 미쳐왔다. 해양전략의 핵심은 해양통제다. 이는 점령보다 해양의 사용권리에 대한 문제이며 확보는 수단이고 행사하는 것이 그 목적이다. 극초음속 미사일은 해양통제의 확보 면에서 제한요인으로 작용한다. 극초음속 미사일의 빠른 속력과 강력한 파괴력은 요격이 어려울 뿐만 아니라 단 한발에도 손상통제가 의미없는 수준의 피해가 발생한다. 이로 인해 해양거부능력이 지리적, 질적으로 향상됨에 따라 해양통제 달성이 어려워 질 것이다. 극초음속 미사일은 해양력투사/방어, 해상교통로 공격/방어라는 해양통제 행사면에서는 각각 기회요인과 제한요인으로 동시에 작용한다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제16권2호
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• pp.137-147
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• 2015

Hypersonic vehicles exhibit distinct dynamic and static characteristics, such as unstable dynamics, strict altitude angle limitation, large control bandwidth, and unconventional system sensitivity. In this study, compromise relations between the dynamic features and static performances for hypersonic vehicles are investigated. A compromise optimal design for hypersonic vehicles is discussed. A parametric model for analyzing the dynamic and static characteristics is established, and then the optimal performance indices are provided according to the different design goals. A compromise optimization method to balance the dynamic and static characteristics is also discussed. The feasibility of this method for hypersonic vehicles is demonstrated.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.27-30
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• 2007

In recent years, scientific community has found renewed interest in hypersonic flight research. These hypersonic vehicles undergo severe aero-thermal environments during their flight regimes. One of the most important topics of research in hypersonic aerodynamics is to find a reasonable way of calculating either the surface temperature or the heat flux to surface when its temperature is held fixed. This requires modeling of physical and chemical processes. Hyperbolic system of equations with stiff relaxation method are being identified in recent literature as a novel method of predicting long time behavior of systems such as gas at high temperatures. In present work, Energy Relaxation Method (ERM) has been considered to simulate the real gas flow over a 2-D cylinder. Present heat flux results over the cylinder compared well with the experiment. Thus, real gas effects in hypersonic flows can be modeled through energy relaxation method.

• 항공우주산업기술동향
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• 제7권1호
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• pp.43-55
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• 2009

20세기 전반 극초음속 공기흡입식 추진시스템에 대한 개념이 정립된 이래 항공우주기술선진국은 이러한 개념을 구현하기 위하여 꾸준히 연구를 진행하였으며 2004년 NASA의 X-43A Hyper-X가 마하 10의 극초 음속 공기흡입식 비행을 성공적으로 수행하였다. 현재 각 국에서는 이러한 극초음속 공기흡입식 추진시스템을 SSTO(Single Stage to Orbit) 또는 TSTO(Two Stage to Orbit) 개념의 재사용 위성 발사체 및 극초음속 미사일에 적용하기 위한 프로젝트가 본격적으로 진행되고 있다. 본 논문에는 미국, 유럽, 호주 아시아에서 개발하고 있는 극초음속 공기흡입식 추진시스템의 역사 및 현황과 이러한 추진시스템을 적용한 비행체, 미사일 개발 연구를 정리하였다.

• International Journal of Aerospace System Engineering
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• 제2권2호
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• pp.50-53
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• 2015

It would encounter some complicated flow fields, such as transition, separation, reattachment and disturbances, in the hypersonic flight. Thus, it is difficult to theoretically analyze the hypersonic aerothermodynamics effects, so that the ground-test simulation is thought of as one of the most important methods to improve the understanding level of the hypersonic aerothermodynamics. However, the aero-heating tests could not simulate all aerodynamics and geometry parameters in the real flight due to the differences between the experimental environments supplied by the ground facilities and the flight, so that the feasible technique for the ground-test simulation of the hypersonic aerothermodynamics effects is required to be advanced. The key parameters that are especially required to simulate for aero-heating tests are analyzed and one detailed approach is suggested to perform the experimental investigation on the hypersonic aero-heating effects in the ground facilities in this paper, and the tests are performed in the FD-20 gun tunnel of CAAA (China Academy of Aerospace Aerodynamics) to give out the data which could be used to confirm the equation from the theoretical analysis.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.456-459
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• 2008

The purpose of this paper is to examine the aerodynamic characteristics of three hypersonic configurations including pure liftbody configuration, pure waverider configuration and liftbody integrated with waverider configuration. Hypersonic forbodies were designed based on these configurations. For the purpose to integrate with ramjet or scramjet, all the forebodies were designed integrated with hypersonic inlet. To better understand the forebody performance, three dimensional flow field calculation of these hypersonic forebodies integrated with hypersonic inlet were conducted in the design and off design conditions. The computational results show that waverider offer an aerodynamic performance advantage in the terms of higher lift-drag ratios over the other two configurations. Liftbody offer good aerodynamic performance in subsonic region. The aerodynamic performance of the liftbody integrated with waverider configuration is not comparable to that of pure waverider in the terms of lift-drag ratios and is not comparable to that of pure liftbody in subsonic. But the liftbody integrated with waverider configuration exhibit good lateral-directional and longitudinal-directional stability characteristics. Both pure waverider and liftbody integrated with waverider configuration can provide relatively uniform flow for the inlet and offer good aerodynamic characteristics in the terms of recovery coefficient of total pressure and uniformity coefficient.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권5호
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• pp.43-48
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• 2022

최근 러시아가 우크라이나에 발사한 킨잘 미사일은 실전에서 최초로 사용된 극초음속 순항미사일 마하 5이상의 빠른 속력으로 비행한다. 빠른 속력은 강력한 파괴력으로 이어지며, 방어체계의 요격가능시간을 극단적으로 단축시킨다. 따라서 극초음속 미사일은 다층화된 방어체계가 구축된 미국조차도 요격에 어려움을 인정하고 있는 게임체인저가 될 수 있다. 미국, 러시아, 중국 및 북한 등 군사강국 들은 공격무기인 극초음속 미사일 개발에 집중하고 있으나 방어체계 능력은 부족한 실정이다. 이러한 관점에서 본 논문은 주요국의 극초음속 미사일 개발현황과 방어체계 능력을 식별하고 이를 기반으로 우리 군의 대응방안을 모색하고자 한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.402-405
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• 2009

본 리뷰에서는 미국 DARPA가 극초음속 순항 비행체를 위하여 최근 시작한 정적연소 기반 극초음속 추진기관 개발 프로그램에 대하여 소개한다.