• 제목/요약/키워드: Thrust Axis

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겹 날개를 사용하는 곤충 모방 비행체의 날개 형상에 대한 파라메트릭 연구 (Parametric Study on Wing Design of Insect-mimicking Aerial Vehicle with Biplane Configuration)

  • 박희태;김동민;모혜민;김남수;이병주;김인래;김승균;이재하;최종수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권9호
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    • pp.712-722
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    • 2018
  • 본 논문에서는 곤충 모방 날갯짓 비행체의 가장 중요한 설계 변수 중 하나인 날개에 대한 파라메트릭 연구에 대해 서술하였다. 추력, 피칭모멘트, 소비전력, 추력 대 전력비의 비교 및 분석을 통해 날개 형상에 대한 실험적 연구를 진행하였다. 힘과 모멘트는 2축 밸런스를 이용하여 측정되었으며 날갯짓 주파수는 홀센서를 이용하여 측정되었다. 날개 형태는 겹 날개 형태를 채택하였으며 이를 통해 Clap and fling 효과를 구현하였다. 기준 날개 형상으로 잠자리의 날개를 선정하였고, 이를 기준으로 가로세로비 및 면적에 대한 실험을 진행하였다. 결과적으로, 가로세로비와 면적이 증가할수록 추력, 피칭모멘트, 소비전력이 증가하는 것을 확인하였다. 또한, 일정 수준 이상의 가로세로비 혹은 면적을 가지는 날개를 메커니즘에 적용하였을 때 메커니즘이 정상적으로 구동되지 않는 것을 확인하였다. 최종적으로 날개 형상 선정은 필요한 최소추력을 만족시키는 날개 중에서 추력 대 전력비를 비교함으로써 이루어졌다. 하지만 추력선과 무게중심의 불일치로 인한 모멘트의 발생으로 안정성을 확보할 수 없었다. 이에 안정성을 확보하기 위해 상단과 하단에 댐퍼를 부착한 실내 비행 시험을 통해 날개의 파라메트릭 연구 결과에 대한 간접적인 성능 검증을 수행하였다.

KSLV-I 상단 킥모터 개발 개요 (Brief Summary of KSLV-I Upper Stage Kick Motor Development)

  • 이한주;이정호;오승협
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.91-96
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    • 2014
  • KSLV-I (Korea Space Launch Vehicle-I) 상단 킥모터는 고체 추진기관으로 점화기와 점화안전장치로 구성된 점화구동부, 복합재 케이스부, 추력벡터제어가 가능한 잠입형 노즐부, 그리고 추진제로 구성되어 있다. 킥모터를 구성하는 각 서브시스템들은 비행 임무 달성을 위한 개발 요구조건을 만족시켰으며, 2013년 1월 30일 나로호 3차 비행 시험 결과로부터 성공적으로 개발이 완료되었음을 확인할 수 있었다. 본 논문에서는 킥모터에 대한 요구조건, 요구조건을 만족하기 위한 형상관리, 중량 변화, 추력 축 정렬 결과 및 주요 시험 결과 등에 대해 다루었다.

평판에 충돌하는 초음속 Twin 제트에 관한 연구 (A Study of Supersonic Twin Jet Impinging on a Plate)

  • 박순용;윤상호;백승철;권순범
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.508-513
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    • 2003
  • Experiments are performed to investigate the detailed structure of underexpanded twin jet impinging on a perpendicular flat plate. The major parameters, such as nozzle operating pressure and nozzle spacing, are varied to create different jet flow fields resulted from the complicated interactions of the twin jets. From the surface pressure measurements and shadowgraphs taken by schlieren optical system, the jet structure is strongly dependent on the nozzle operation pressure and the spacing. The results obtained show that the closer nozzle spacing may induce to decrease the diameter of the Mach disk within the first shock cell in the underexpanded twin jet. With the increasing nozzle operating pressure and decreasing the nozzle spacing, a new shock wave appears at the entrainment region between the two jets, due to the enhancement of mixing effect of the both jets. The closer nozzle spacing makes the overall impinging pressure level higher, while severe pressure oscillation along the axis of symmetry. Furthermore it is recommended the wider spacing to obtain higher thrust under the present experimental conditions.

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와류격자기법을 이용한 Counter-Rotating 풍력 발전기의 성능 및 후류 해석 연구 (Prediction for the Performance and Wakes of a Counter-Rotating Wind Turbine Using the Vortex Lattice Method)

  • 이승민;손은국;이수갑
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.40.2-40.2
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    • 2011
  • A Counter-rotating wind turbine is one of the new concepts that are proposed to increase the performance of a wind turbine. It has two rotors rotating in the same axis, and it is known that its power coefficient can reach to 0.64 in the ideal case. While the BEMT is widely used to analyze the aerodynamic performance of wind turbines, the analysis of the counter-rotating wind turbine by using it is limited due to the aerodynamic interaction between the two rotors. In this study, the vortex lattice method is used to consider the effect of the front rotor on the rear rotor of the counter-rotating wind turbine and calculate the aerodynamic performance of it. The power and thrust sharing in the two rotors of the counter-rotating wind turbine are predicted and the total power and thrust are compared with that of a single rotor. Moreover, the wake convection and expansion rate is also compared with that of a single rotor.

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궤도천이 및 자세제어 시스템의 연구개발 동향과 전망 (Recent Progress in R&D and Prospect of Divert and Attitude Control System(DACS))

  • 김성수;허환일
    • 한국추진공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.62-72
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    • 2012
  • 우주 비행체와 유도 미사일에 적용되는 궤도천이 및 자세제어 시스템(이하 DACS)은 비행체의 궤도를 천이시키거나 미세한 자세 제어를 수행하게 된다. DACS를 개발하기 위해서는 추력변화 최대화를 위한 핀틀/노즐의 형상 조합, 핀틀 구동력 최소화를 위한 공력하중 저감, 다축 제어 알고리즘에 대한 연구가 중요하다. 본 논문에서는 이러한 DACS 시스템에 대한 소개와 분류, 국내외 연구 개발 동향에 대해 살펴보고 향후 연구 개발 전망을 제시하였다.

연소기 노즐확장부 외피구조물의 성형 특성 (Forming Characteristics of Outer Shell Structure for Thrust Chamber Nozzle Extension)

  • 유철성;이금오;김종규;한영민;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.428-432
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    • 2010
  • 연소기 챔버 노즐확장부 외피구조물의 성형특성에 대한 연구를 수행하였다. 노즐확장부 외피구조물의 제작에 사용되는 냉간압연 판재가 갖는 이방성 특성을 확인하기 위하여 세 가지 방향의 시편을 제작하여 인장시험을 수행하였으며, 그 결과를 이용하여 Lankford 값을 얻어 구조해석에 적용하였다. 실물형 연소기에 사용될 노즐확장부 외피구조물의 제작 및 성형공정을 통하여 외피구조물의 성형특성을 확인하였으며, 성형으로 얻은 변형률들을 구조해석 결과들과 비교하였다. 본 연구에서 얻은 결과들은 확대비가 더 큰 노즐확장부 제작을 위한 치구 및 성형공정의 설계에 활용될 예정이다.

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모터와 프로펠러로 구성된 시소형 1축 자세 제어 실험에 관한 연구 (An Experimental Study of a Single Axis Seesaw Attitude Control Consisting of Motor and Propeller)

  • 김재남;노민식;송준범;송우진;강범수;김정
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.1-7
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    • 2012
  • 본 연구에서는 쿼드로터형 비행체 개발을 위한 선행연구로서 1축 자세 제어장비를 개발하고, 시뮬레이션과 실험을 수행하였다. 두 개의 모터와 프로펠러로 구성된 시소형 1축 자세 제어장비가 제작되었고, 추력 시험을 통해 공력 파라메터를 도출하였다. Matlab/Simulink를 이용하여 시스템의 응답을 추정하였고, 자세 센서와 자세 제어 컴퓨터를 탑재하여 실험을 수행하였다. 시뮬레이션과 실험 데이터를 비교하여 실험 시 발생하는 정상상태 오차에 대한 원인을 파악하고, 사용된 자세알고리즘과 자세 제어 컴퓨터에 대한 성능 검증하였다. 본 과정을 통해, 쿼드로터형 무인항공기 자세 제어를 위한 선행 필수 기초자료를 획득하였다.

수평축 풍력터빈의 공력 하중 비교 (I): 난류 유입 유·무 (Comparison of Aerodynamic Loads for Horizontal Axis Wind Turbine (I): with and without Turbulent Inflow)

  • 김진;강승희;유기완
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.391-398
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    • 2016
  • 본 연구에서는 난류 유입조건을 갖는 수평축 풍력터빈 블레이드의 공력 하중에 대해 초점을 맞추어 연구하였다. 난류모델은 풍속과 방향에 대한 변동을 포함하며, 그 특성은 난류 강도와 표준편차로 표현된다. IEC61400-1에서는 정상 난류 모델과 정상 풍속 측면도에 대해서 피로해석을 수행하도록 규정하고 있다. 이를 위해 공력 최적설계 절차를 통해 얻어낸 MW급 수평축 풍력터빈 블레이드 허브와 저속 회전축에 대한 공력하중 해석을 수행한다. 공력하중 성분은 수치적인 절차를 통해 얻어내며 이를 블레이드 회전 특성을 고려하여 해석적으로 검토하였다. 난류 조건을 고려했을 때의 최대 추력과 토크의 변동치는 난류 조건을 고려하지 않았을 때의 값들에 비해 5~8 배 더 큰 값을 보였다. 따라서 난류 조건을 반영한 하중 해석은 풍력터빈 블레이드의 구조설계에 있어서 필수적임을 확인하였다.

정적 및 동적 단부효과를 고려한 선형 유도 전동기의 벡터제어 특성해석 (The Characteristic Analysis of Vector Control in a Linear Induction Motor Considering Static and Dynamic End Effects)

  • 김대경;권병일;우경일
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제51권8호
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    • pp.413-424
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    • 2002
  • Recently, in the linear motion system, high performances are required In dynamic characteristics. Vector control method is capable of instantaneous thrust control can meet these high performance requirements. Linear induction motor(LIM) have static and dynamic end effects due to its finite core length, so that per-phase impedances are asymmetric and an air gap flux distribution is distorted. These points of the d-q axis equivalent circuit model considering both end effects is more complicated. This paper proposes the d-q axis equivalent circuit and the vector control method considering both static and dynamic end effects of the LIM. As a result, it is shown that the results of the equivalent circuit method(ECM) have a good agreement with those of the finite element method(FEM).

인덕션 방식을 이용한 평면 스테이지의 동특성 개선 (Improvement of Dynamic Characteristic of Large-Areal Planar Stage Using Induction Principle)

  • 정광석;박준규;김효준
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.675-682
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    • 2009
  • Instead of direct driving like BLDC, the induction principle is adopted as a driving one for planar stage. The stage composed of four linear induction motors put in square type is activated by two-axial forces; low-frequency attractive force and thrust force of the linear induction motors. Here, the modified vector control whose new inputs are q-axis current and dc current biased to three phase current instead of d-axis current or flux current is applied extensively to overall motion of the stage. For the developed system, the precision step test and the constant velocity test are tried to guarantee its feasibility for TFT-LCD pattern inspection. However, to exclude a discontinuity due to phase shift and minimize a force ripple synchronized with the command frequency, the initial system is revised to the antagonistic structure over the full degree of freedom. Concretely describing, the porous air bearings guide an air-gapping of the stage up and down and a pair of liner induction motors instead of single motor are activated in the opposite direction each other. The performances of the above systems are compared from trapezoid tracking test and sinusoidal test.