• 제목/요약/키워드: Jet Thruster

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An extended study of a spacecraft attitude and orbit control with an insufficient number of thrusters

  • Imado, Fumiaki;Ichikawa, Akira
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1994년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 9th (KACC) ; Taejeon, Korea; 17-20 Oct. 1994
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    • pp.232-237
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    • 1994
  • An extended study of optimal thruster combination for simultaneous attitude and orbital maneuvers of a jet-controled spacecraft is conducted. In this case, the spacecraft has not enough number of thrusters to control the rotation and translation separately. Therefore, thrusters are employed by combining to eliminate their coupling effects. The combinations are determined to minimize the fuel consumption. The redundancy study for some thruster failure cases is also presented.

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시간지연을 갖는 추력기 자세제어시스템의 Limit Cycle 분석 (Limit Cycle Analysis Of Attitude Control System Using Thruster Under Time Delay Effect)

  • 안재명;노웅래;정호락;최형돈
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.3-3
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    • 2000
  • Limit cycle analysis of attitude control system using gas jet thrusters is performed. Schmitt-Trigger and PD control laws are applied and solenoid valve time delay is considered. Phase plane method is used for calculation of characteristics of limit cycle. Important characteristics of resultant limit cycle such as frequency, amplitude, maximum rate, and duty ratio could be expressed analytically by proposed method.

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RCS jet을 고려한 달착륙선의 Descent phase 통합 시뮬레이션 (Integrated Simulation of Descent Phase using the RCS jet for a Lunar Lander)

  • 민찬오;정순우;이대우;조겸래
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.473-480
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    • 2013
  • 2020년 예정인 국내 달 탐사 프로그램을 위하여 달착륙선에 관한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 RCS jet을 고려한 달 착륙선의 Powered descent phase에서의 유도제어시스템을 구성하고 통합 시뮬레이션을 수행하였다. 달착륙선은 RCS 제트추력기를 이용하여 자세를 제어하므로 일반적인 비례제어기가 아닌 뱅뱅제어기를 사용하게 된다. 본 논문에서는 16개의 추력기를 이용하여 자세제어를 수행하고, 이를 위하여 phase-plane 스위칭 함수를 이용한 on/off 제어기와 추력기 선택 알고리즘을 적용하였다. 또한 Fuzzy logic을 이용한 유도 알고리즘을 이용하여 최적기법을 통해 생성된 기준경로에 따라 정확하고 안전하게 착륙 할 수 있음을 확인 하였다.

측추력을 이용한 초기방향전환 및 고고도 고기동 유도탄 설계 (The Missile Design for an Initial Turn and a High Maneuver Missile at High Altitude using Sidejet Thrust)

  • 김재하;한상설;이동주;송경록
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.101-110
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    • 2013
  • This paper considers the many kinds of attitude control systems including launcher. JVC(Jet vane control), Jet tap, Jetvator and Movable nozzles are used to control the initial attitude of a missile only. Recently side jet thruster and it's applications to control initial turn and to maneuver at high altitude have been increased. How to design and develop the missile for an initial turn and a high maneuver at high altitude using side jet thrust were described in this paper.

나노인공위성 추진용 콜로이드 추력기 해석 (Analysis of Colloid Thrusters for Nano-satellite Propulsion)

  • 박건중;김호영;송성진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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    • pp.175-178
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    • 2007
  • The mode transition from cone-jet to dripping in colloid thruster operation has been analytically investigated. The transition has been predicted by the dynamic behavior of a liquid drop at the tip of the cone-jet. Conservation laws are applied to determine the upward motion of the drop, and an instability model of electrified jets is used to determine the jet breakup. Finally, for the first time, the analysis enables prediction of the transition in terms of the Weber number and electric Bond number. The predictions are in good agreement with experimental data.

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Electrostatic Interference Model of EHD Spraying from an Array of Cone Jets in Electrospray Micro-Thruster

  • ;변도영;김만영
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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    • pp.30-33
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    • 2006
  • Onset voltage plays a crucial role in the design of a spray microthruster. This paper presents an analytical electrostatic model to predict the behavior of onset voltage in an array of emitters. The basic idea of this method is to superimpose the electric potentials obtained from each individual emitter in an array of emitters. The results show that if one emitter operates and the other neighboring emitters are dry, the potential required for cone-jet spraying generally increases as the emitter spacing decreases (due to electrical shielding). However at very close spacing the potential can decrease. If all emitters operate at the same time, the phenomenon that even at very close spacing the onset voltage required for cone-jet spraying increases merely as the emitter spacing decreases.

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과산화수소의 촉매 분해를 활용한 수중 제트 추진 시스템 개념 설계 (Conceptual Design of Underwater Jet Propulsion System using Catalytic Decomposition of Hydrogen Peroxide)

  • 백승관;강홍재;안병욱;윤용태;이재호;권세진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.120-127
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    • 2017
  • 로켓 등급의 고농도 과산화수소는 촉매 분해를 통해 높은 온도의 산소와 수증기를 발생하며, 이와 같은 성질을 이용하여 우주 추진 기술로 사용된 바 있다. 본 연구에서는 과산화수소의 촉매 분해를 이용한 수중 추진 시스템 관련 문헌 조사 및 개념 설계를 진행했다. 과산화수소 분해 가스를 분사하는 분사기 설계의 경우 로켓 노즐 설계 방식과 유사하게 진행했으며, 두 종류의 형태로 엔진 설계를 진행했다. 환형의 형태의 가스 분사기를 갖는 엔진을 제작하여 수중 환경에서 작동 시험을 수행했으며, 엔진 노즐 출구의 면적에 따른 성능 변화를 관찰했다. 향후 중앙에서 가스를 분사하는 방식의 엔진을 제작하여 성능 평가를 수행할 예정이다.

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차세대 인공위성 전기저항제트 가스추력기의 다물리 수치모사 (MULTI-PHYSICAL SIMULATION FOR THE DESIGN OF AN ELECTRIC RESISTOJET GAS THRUSTER IN THE NEXTSAT-1)

  • 장세명;최진철;한조영;신구환
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.112-119
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    • 2016
  • NEXTSat-1 is the next-generation small-size artificial satellite system planed by the Satellite Technology Research Center(SatTReC) in Korea Advanced Institute of Science and Technology(KAIST). For the control of attitude and transition of the orbit, the system has adopted a RHM(Resisto-jet Head Module), which has a very simple geometry with a reasonable efficiency. An axisymmetric model is devised with two coil-resistance heaters using xenon(Xe) gas, and the minimum required specific impulse is 60 seconds under the thrust more than 30 milli-Newton. To design the module, seven basic parameters should be decided: the nozzle shape, the power distribution of heater, the pressure drop of filter, the diameter of nozzle throat, the slant length and the angle of nozzle, and the size of reservoir, etc. After quasi one-dimensional analysis, a theoretical value of specific impulse is calculated, and the optima of parameters are found out from the baseline with a series of multi-physical numerical simulations based on the compressible Navier-Stokes equations for gas and the heat conduction energy equation for solid. A commercial code, COMSOL Multiphysics is used for the computation with a FEM (finite element method) based numerical scheme. The final values of design parameters indicate 5.8% better performance than those of baseline design after the verification with all the tuned parameters. The present method should be effective to reduce the time cost of trial and error in the development of RHM, the thruster of NEXTSat-1.

소형 추력기의 성능 개선을 위한 액체 추진제 주입기 최적 설계 및 추진제 거동 연구 (Study on Spray Phenomena and Optimal Design of Injector for Improving Small Thruster Performance)

  • 김기로;김수겸;변도영;이세민;정강수;박수형;김성균;유명종
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.341-347
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    • 2011
  • 본 연구는 기존의 인젝터와 새로운 형태의 인젝터를 비교분석 함으로써 소형 추력기의 성능을 연구하였다. 기존의 인젝터는 볼록한 표면에 8개의 노즐로 구성되어 액체 추진제를 분사하는 형태로 제작되었다. 우리가 제안한 새로운 형태의 인젝터는 오목한 표면에 4, 5, 6, 8, 9개의 노즐로 구성된 충돌형 인젝터이다. 노즐의 구멍을 통해 분사되는 액체추진제는 축 방향으로 한 점에서 부딪히게 설계되었으며, 이는 분사되는 액체 추진제의 입자를 더욱 세분화하여 사방으로 일정하게 분무할 수 있도록 하였다. 본 논문에서는 전산유체역학, 입자 유속계 및 고속 카메라를 이용하여 분무 가시화 및 인젝터의 성능을 연구 하였다.