• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제4권4호
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• pp.487-501
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• 2017

The main purpose of the paper is to analyze effect of geometrical parameters of the reentry capsules such as radius of the spherical cap, shoulder radius, back shell inclination angle and overall length on the flow field characteristics. The numerical simulation with viscous flow past ARD (Atmospheric Reentry Demonstrator), Soyuz (Russian) and OREX (Orbital Reentry EXperimental) reentry capsules for freestream Mach numbers range of 2.0-5.0 is carried out by solving time-dependent, axisymmetric, compressible laminar Navier-Stokes equations. These reentry capsules appear as bell, head light and saucer in shape. The flow field features around the reentry capsules such as bow shock wave, sonic line, expansion fan and recirculating flow region are well captured by the present numerical simulations. A low pressure is observed immediately downstream of the base region of the capsule which can be attributed to fill-up in the growing space between the shock wave and the reentry module. The back shell angle and the radius of the shoulder over the capsule are having a significant effect on the wall pressure distribution. The effects of geometrical parameters of the reentry capsules will useful input for the calculation of ballistic coefficient of the reentry module.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제11권4호
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• pp.285-302
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• 2010

Active aeroelastic control is an emerging technology aimed at providing solutions to structural systems that under the action of aerodynamic loads are prone to instability and catastrophic failures, and to oscillations that can yield structural failure by fatigue. The purpose of the aeroelastic control among others is to alleviate and even suppress the vibrations appearing in the flight vehicle subcritical flight regimes, to expand its flight envelope by increasing the flutter speed, and to enhance the post-flutter behavior usually characterized by the presence of limit cycle oscillations. Recently adaptive and robust control strategies have demonstrated their superiority to classical feedback strategies. This review paper discusses the latest development on the topic by the authors. First, the available control techniques with focus on adaptive control schemes are reviewed, then the attention is focused on the advanced single-input and multi-input multi-output adaptive feedback control strategies developed for lifting surfaces operating at subsonic and supersonic flight speeds. A number of concepts involving various adaptive control methodologies, as well as results obtained with such controls are presented. Emphasis is placed on theoretical and numerical results obtained with the various control strategies.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권4호
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• pp.1-10
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• 2006

비정상 공기역학적 해석코드와 동역학적 해석 프로그램이 연계된 코드를 이용하여 단분리 시스템의 유동해석과 함께 분리과정의 거동을 해석하였다. 본 연구는 일단 추진 모터를 가진 장거리 미사일 단분리과정 만을 연구대상으로 하였다. 연구의 목적은 이러한 단분리 시스템의 안전성과 신뢰도를 검증하기 위해 단분리 과정에 대한 비정상 동역학 시뮬레이션을 수행하였다. 특히 비행 중 받음각 요란에 의한 자유흐름 조건의 변화에 대해서도 시뮬레이션을 수행하여, 받음각 요란이 단분리의 안정성과 신뢰도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 해석코드는 병렬화 된 중첩 정열격자계를 사용하여 비정상 초음속 오일러 코드로 공기역학적 해석을 한 후, 이 결과를 6자유도를 갖는 운동방정식의 입력 데이터로 하여 동역학적 시물레이션을 수행하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.1130-1137
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• 2006

Relaxed Static Stability(RSS) concept has been applied to improve aerodynamic performance of modern version supersonic jet fighter aircraft. Therefore, the flight control systems are necessary to stabilizes the unstable aircraft and provides adequate handling qualities. The initial production flight control system are verified by flight test and it's always an elements of danger because of flight-critical nature of control law function and design error due to model base design method. These critical issues impact to flight safety, and it could be lead to a loss of aircraft and pilot's life. Therefore, development of an easily modifiable RFCS(Research Flight Control System) capable of reverting to a PFCS(Primary Flight Control System) of reliable control law must be developed to guarantee the flight safety. This paper addresses the concept of SSWM(Software Switching Mechanism) using the fader logic such as TFS(Transient Free Switch) based on T-50 flight control law. The result of the analysis based on non-real time simulation in-house software using SSWM reveals that the flight control system are switching between two computers without any problem.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권8호
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• pp.64-71
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• 2004

측 추력(Lateral Jet)을 이용하여 자세를 제어하는 미사일 주위의 초음속 유동장 해석을 위하여 삼차원 Navier-Stokes 코드 (AADL3D)를 개발하고, 이를 이용한 수치해석 연구를 수행하였다. 분출 제트 압력, 분출 마하수 등을 포함하는 제트의 유동특성이 미사일에 미치는 수직력 및 피칭모멘트에 대한 영향을 알아보기 위한 사례연구를 수행하였으며, 공력 해석 결과 제트의 분출 압력과 분출 마하수 변화에 따른 서로 다른 수직력과 모멘트 변화 양상 및 그 원인을 확인할 수 있었다. 또한 대부분의 수직력 손실과 피칭모멘트 발생은 노즐 후방의 저압영역에 의한 것이며, 동일한 제트 추력일지라도 분출 마하수가 큰 경우가 분출 압력이 큰 경우보다 모멘트 발생 최소화에 유리함을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권3호
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• pp.187-194
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• 2020

본 연구에서는 고도에 따른 간섭 유동과 공력특성을 파악하고, 측추력 제트에 사용된 기체의 종류에 따라 다화학종 가스제트의 확산을 고려한 유동해석을 수행하였다. 공기제트에 비해서 임의로 가정한 다화학종 가스 제트를 사용하는 경우 충격파의 위치와 제트의 확산 영역이 동체전방으로 이동한다. 이로 인해 표면의 고압영역이 앞으로 나가며 같은 조건에서 보다 높은 피칭 모멘트를 갖는다. 또한 고온효과의 적용에 따라 압력분포 예측에 차이를 보였다. 그리고 저고도의 측추력제트 유동 구조와 비교했을 때 중고도 유동조건에서 주변 대기의 낮은 밀도로 측추력 제트의 두께가 더 크며, 넓은 영역에 걸쳐 확산된다.

• 한국추진공학회지
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• 제15권2호
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• pp.15-22
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• 2011

한국항공우주연구원의 스크램제트 엔진 시험설비(이하 SETF)는 극초음속 추진기관 성능시험 설비로 일반 공력 풍동과 달리 엔진이 구동하는 비행 고도, 마하수에서의 엔탈피를 모사해야 한다. SETF는 불어내기 식으로 고압공기 공급원으로부터 공급된 고압 공기를 축열식 가열시스템으로 가열시킨 후 시험부에 장착된 노즐을 통과. 팽창하여 엔진 시험 조건을 모사하며, 공기 이젝터를 구동하여 고고도 조건과 설비 시동 조건을 구현한다. SETF의 시험부는 자유제트 형식으로 시험엔진 시작점을 노즐 출구면에 일치시킬 경우 비행체에서 발생되는 경계층과 엔진의 상호 작용을 파악할 수 있는 반면, 설비 시동 특성을 예측하기 힘들어 시험을 통한 설비 특성 파악이 필수적이다. 본 논문에는 SETF의 마하수 및 시험 모델 변화에 따른 시동 성능 그리고 시동 성능 개선을 위하여 수행된 이젝터 설계 변경 과정을 정리하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권8호
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• pp.50-55
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• 2005

현대의 고성능 전투기는 공력성능 및 조종성능의 향상을 위하여 대부분 세로축 방향으로 항공기를 불안정하게 설계하는 정안정성 완화(Relaxed Static Stability) 개념을 채택하고 있다. 비행제어법칙의 설계 작업은 이러한 불안정하게 설계된 항공기가 주어진 비행임무에 대하여 만족스런 안정성과 조종성능을 발휘할 수 있도록 비행성능을 조작하는 일련의 과정이다. 전투기의 조종성능은 공대공 전투(Air-to-Air Fighting)와 공대지 전투(Air-to-Ground Fighting)로 분류할 수 있다. 공대공 전투 시에는 전체포착(Gross Acquisition) 및 정밀추적(Fine Tracking)성능을 동시에 만족해야 한다. T-50 비행시험 결과, 공대공 추적에서 전체포착성능은 만족하지만, 정밀추적성능은 만족하지 못하였다. 본 논문에서는 정밀추적성능의 향상을 위해 새로운 개념의 세로축 제어법칙 적용에 관한 연구 방향을 제시하였다. HQS 조종사 시뮬레이션 및 비행시험 결과, 본 제어법칙을 적용하였을 때 전체포착성능의 저하 없이 정밀추적성능을 개선시킬 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권2호
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• pp.106-112
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• 2005

현대의 고성능 전투기는 공대공 및 공대지 전투 임무를 수행하기 위해 여러 가지 무장 형상을 하고 있고, 무장투하 시 비대칭 형상(Asymmetric Configuration)으로 임무를 수행하는 경우가 많다. 현재, 개발이 진행 중인 T-50 훈련기의 비대칭 무장형상 비행시험에서 세로축 기동 시 가로축 방향으로 조종사가 원하지 않는 운동이 발생하는데, 이는 항공기 안정성 및 조종성에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 이러한 현상을 개선하기 위하여 기존의 가로축 제어법칙인 미끄럼각-미끄럼각속도 귀환 구조를 F-16과 같이 단순 롤각속도 귀환구조로 적용하였다. 연구결과, 단순 롤각속도 귀환구조로 가로축 제어법칙을 변경하였을 때 비대칭 무장형상에서 세로축 기동 시 가로축 운동의 발생이 줄어들었으며, 시스템의 안정도 여유는 설계기준에 만족한다는 것을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권9호
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• pp.27-34
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• 2004

측 추력(Lateral Jet) 제어 시스템에 의해 자세제어를 하는 미사일 주위의 초음속 유동장 해석을 위하여 삼차원 Navier-Stokes 코드 (AADL3D)를 개발하고, 이를 이용한 수치해석 연구를 수행하였다. 미사일의 받음각, 제트 노즐의 위치, 그리고 제트의 분출 각 등의 Parameter가 미사일에 미치는 수직력 및 피칭모멘트에 대한 영향을 알아보기 위한 사례 연구를 수행하였다. 또한 미사일은 무게 중심을 기준으로 4개 영역으로 나뉘어 각 부분에서의 수직력과 모멘트에 대한 기여도를 비교하였다. 공력해석 결과, 각 Parameter 변화에 대한 서로 다른 수직력과 모멘트 변화양상 및 그 원인을 확인할 수 있었다. 또한 각 Parameter 의 적절한 조합에 의해 모멘트 발생을 최소화 할 수 있음을 보여 주었다.