• 항공우주기술
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• 제1권1호
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• pp.141-146
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• 2002

로켓 추진에 의한 동력 비행 중 비행체의 자세제어를 위해, 대기권내 비행에 있어서는 공력비행 조정익으로 조종할 수 있으나 공기가 희박한 높은 고도나 대기권 밖에서의 비행은 추력벡터제어에 의존할 수밖에 없다. 추력벡터제어 방법으로 현재 여러 가지 장치가 개발되어 사용되고 있는데 본 연구는 로켓이 비행하는 동안 김발에 의해 연결된 로켓엔진 전체를 움직여 엔진에서 발생한 추력의 방향을 조종하여 로켓의 자세를 제어하는 김발엔진구동 추력벡터제어방식에 대한 내용을 다루었다. 로켓에 적용 가능한 김발엔진 구동장치로는 전기유압식, 전기기계식, 공압식 장치 등이 있으나 큰 동력이 요구되는 시스템에서는 대부분 출력 대 무게비가 높은 전기유압식 구동장치가 사용된다. 본 연구에서는 KSR-III의 추력벡터제어를 위해 사용되는 전기유압식 김발엔진 서보구동시스템을 상세모델링하였고 이에 기초하여 시뮬레이션을 수행하였다. 그리고 시뮬레이션 결과와 실제 시스템을 대상으로 시험한 결과를 비교하여 모델을 검증하였다.

• 항공우주기술
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• 제11권1호
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• pp.158-168
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• 2012

본 논문에서는 나로호 2단 킥모터 TVC 노즐에 대한 행정확인시험 방법과 행정확인시험 데이터로부터 TVC 운용 특성을 분석하는 과정 및 결과에 대해 다루었다. 개루프 행정확인 시험을 통해 TVC 스트로크와 포텐셔미터 전압 간의 관계를 분석하고, 폐루프 행정확인시험을 통해 노즐정렬오차, TVC 구동오차, TVC 중립위치, 플렉스씰 노즐의 회전중심위치, 비행시험후 분석에 사용할 노즐각 환산계수 등을 분석할 수 있음을 보였다. 아울러, 나로호 1호기 및 2호기 TVC 시스템에 대해 행정확인시험을 수행한 결과 TVC 운용 관련 모든 파라미터가 정상 범위 내에서 설정되었음을 정량적인 수치로써 제시하였다.

• 항공우주기술
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• 제3권2호
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• pp.56-64
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• 2004

본 연구에서는 소형위성발사체의 고체모터 가동노즐용 추력벡터제어 구동장치를 제어하기 위한 컴퓨터 하드웨어 설계에 관한 내용을 기술하였다. 구동장치 제어 컴퓨터는 관성항법장치로부터 제어명령을 받아 작동기를 구동하는 장치로, 발사체 내외의 다른 장비들과 통신을 하는 기능도 갖추고 있다. 구동장치 제어 컴퓨터는 고속의 제어 알고리즘 연산에 적합하도록 디지털 시그널 프로세서를 주 프로세서로 채택하여 KSR-III의 아나로그 제어기와 비교할 때 안정성과 신뢰성, 유연성을 더 갖추도록 설계하였다. 설계된 제어 컴퓨터는 여기 프로그램 개발용 타겟 보드 제작을 거쳐 1차 시제품으로 개발되었다. 여기에서는 최상위단계의 설계 요구조건과 하드웨어 구성, 지상지원장비에 대해서도 기술하였다.

• 항공우주기술
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• 제7권2호
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• pp.110-116
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• 2008

본 논문에서는 TVC 배터리의 설계 개념, 특성과 환경 및 성능 시험 결과에 대해 간략히 보인다 KSLV-I 상단에 탑재되는 TVC 배터리는 168개의 소니 18650VT 고전력 리튬이온 셀을 사용하며, 84개의 셀을 직렬로 구성한 후 각 열을 병렬로 2개 연결하여 추력 벡터제어(TVC) 시스템의 미션에 요구되는 전압(공칭 270V)과 전류를 공급한다. TVC 시스템의 부하 특성은 짧은 시간 동안 높은 전류 출력을 요구하는 펄스의 형태를 가진다. 무게를 최소화하며 시스템 요구 전력을 공급하기 위해 18650VT 셀을 적용하였다. 18650VT 셀은 고전력 응용분야를 위해 설계된 모델로 10C 연속 방전 능력을 갖고 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권2호
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• pp.67-74
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• 2005

본 논문에서는 3단형 발사체의 TVC 자세제어설계 및 벤딩필터 설계 결과를 제시하였다. TVC 자세제어기로 사용된 비례미분 제어기의 이득을 안정성 여유 조건을 토대로 제어루프의 고유주파수의 함수 형태로 결정되도록 하였으며, 유연모드 안정화를 위한 벤딩필터의 계수는 파라미터 최적화 기법을 이용해서 주어진 안정성 구속조건을 만족시키도록 결정하였다. 설계된 TVC 제어기와 벤딩필터의 타당성 및 성능에 대한 최종적인 분석은 비선형 6자유도 시뮬레이션을 통하여 수행되었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.3203-3208
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• 2007

The performance study shows the result using two different methods which are used to control missile or aircraft. One is the Thrust Vector Control(TVC) method for the aviation of next generation and the other is the present effective Shroud Jet-vane System(SJVS) method for the satellite effector development. The research was done through the performance estimation using the numerical simulation analysis, the modelling, the performance measuring using the model, the investigation of the flow visualization and aerodynamic performance with the enforced power to the vane and the result comparison.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권5호
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• pp.129-136
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• 2004

• 한국항공우주학회지
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• 제33권1호
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• pp.85-92
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• 2005

가동노즐의 회전운동을 가능케 하는 플렉스실 베어링은 고정되어 있지 않은 회전중심과 고체모터의 연소압력에 의한 압축운동 등과 같은 고유의 비선형 운동특성을 갖는다. 이를 극복하고 발사체의 정확한 자세제어를 수행하기 위해서 플렉스실 베어링 장착 가동노즐의 추력벡터제어용 구동장치시스템은 보상제어회로 구성을 위한 별도의 가동노즐 위치정보 궤환 센서인 카운터 포텐시오미터를 필요로 한다. 이를 반영한 고체모터 가동노즐 추력벡터제어용 구동장치시스템 시제품 및 시험평가장치, 보상제어회로에 대한 설계 및 제작, 시험이 수행되었다. 연계통합시험 결과를 바탕으로 플렉스실 베어링을 장착한 가동노즐의 고유특성과 이의 추력벡터제어에 사용되는 구동장치시스템의 제어특성을 분석하였으며 그 결과를 본 논문에 요약하였다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제18권5호
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• pp.49-53
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• 2015

Thrust vector control is the method which generates the side force and roll moment by controlling exhausted gas directly in a rocket nozzle. TVC is classified by mechanical and fluid dynamic methods. Mechanical methods can change the flow direction by several objects installed in a rocket nozzle exhaust such as tapered ramp tabs and jet vane. Fluid dynamic methods control the flight direction with the injection of secondary gaseous flows into the rocket nozzle. The tapered ramp tabs of mechanical methods are used in this paper. They installed at the rear in the rocket nozzle could be freely moved along axial and radial direction on the mounting ring to provide the mass flow rate which is injected from the rocket nozzle. TVC of the tapered ramp tabs has the potential to produce both large axial thrust and high lateral force. We have conducted the experimental research and flow analysis of ramp tabs to show the performance and the structural integrity of the TVC. The experiments are carried out with the supersonic cold flow system and the schlieren graph. This paper provides to analyze the location of normal shock wave and distribution of surface pressure on the region enclosed by the tapered ramp tabs.

• 한국해양공학회지
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• 제35권6호
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• pp.434-445
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• 2021

This paper proposes an optimal design method for an unmanned underwater vehicle (UUV) platform to overcome strong current. First, to minimize the hydrodynamic drag components in water, the vehicle is designed to have a streamlined disc shape, which help maintaining horizontal motion (zero roll and pitch angles posture) while overcoming external current. To this end, four vertical thrusters are symmetrically mounted outside of the platform to stabilize the vehicle's horizontal motion. In the horizontal plane, four horizontal thrusters are symmetrically mounted outside of the disc, and each of them has the same forward and reverse thrust performances. With these four thrusters, a specific thrust vector control (TVC) method is proposed, and for external current in any direction, four horizontal thrusters are controlled to generate a vectored thrust force to encounter the current while minimizing the vehicle's rotation and maintaining its heading. However, for the numerical simulations, the vehicle's hydrodynamic coefficients related to the horizontal plane are derived based on both theoretical and empirically derived formulas. In addition to the simulation, experimental studies in both the water tank and circulating water channel are performed to verify the vehicle's various final performances, including its ability to overcome strong current.