• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제3권4호
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• pp.367-378
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• 2016

Thrust Vectoring is a dynamic feature that offers many benefits in terms of maneuverability and control effectiveness. Thrust vectoring capabilities make the satisfaction of take-off and landing requirements easier. Moreover, it can be a valuable control effector at low dynamic pressures, where traditional aerodynamic controls are less effective. A numerical investigation of Fluidic Thrust Vectoring (FTV) is completed to evaluate the use of fluidic injection to manipulate flow separation and cause thrust vectoring of the primary jet thrust. The methodology presented is general and can be used to study different techniques of fluidic thrust vectoring like shock-vector control, sonic-plane skewing and counterflow methods. For validation purposes the method will focus on the dual-throat nozzle concept. Internal nozzle performances and thrust vector angles were computed for several range of nozzle pressure ratios and fluidic injection flow rate. The numerical results obtained are compared with the analogues experimental data reported in the scientific literature. The model is integrated using a finite volume discretization of the compressible URANS equations coupled with a Spalart-Allmaras turbulence model. Second order accuracy in space and time is achieved using an ENO scheme.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1948-1954
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• 2003

The thrust vector control using a fluidic counterflow concept is achieved by applying a vacuum to a slot adjacent to a primary jet which is shrouded by a suction collar. The vacuum produces a secondary reverse flowing stream near the primary jet. The shear layers between the two counterflowing streams mix and entrain mass from the surrounding fluid. The presence of the collar inhibits mass entrainment and the flow near the collar accelerates causing a drop in pressure on the collar. For the vacuum asymmetrically applied to one side of the nozzle, the jet will vector toward the low-pressure region. The present study is performed to investigate the effectiveness of thrust vector control using the fluidic counterflow concept. A computational work is carried out using the two-dimensional, compressible Navier-Stokes equations, with several kinds of turbulence models. The computational results are compared with the previous experimental ones. It is found that the present fluidic counterflow concept is a viable method to vector the thrust of a propulsion system.

• 항공우주기술
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• 제6권1호
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• pp.136-145
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• 2007

로켓 노즐의 변위에 따라 추력 중심이 어떻게 이동되는지를 예측하기 위해 전산유동해석을 수행하였다. 노즐 변위각을 0/1/3도로 하여 3차원 계산을 수행하였으며, 축대칭 계산에서 보지 못했던 공력계수의 진동이 관찰되었다. 변위각 1도 및 3도 조건에 대하여 추력중심 위치가 -16 mm 및 -4 mm로 나타났으며, 노즐 변위에 따른 추력 중시의 변화는 무시할 만한 정도라고 볼 수 있다. 이와 더불어 오해하기 쉬운 로켓 엔진의 추력 발생 원리를 간략히 수학적으로 기술하였으며, 로켓 외부 유동이나 노즐 변위와 같은 대칭 조건에서 압력 중심을 어떻게 정의해야 할 것인지에 대해서도 논하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.569-572
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• 2010

초음속 추력편향 노즐의 시험 평가를 위한 시험 장치를 설계 하였다. 본 시험 장치는 축소된 모델추력편향장치를 이용하여 초음속 추력 편향시의 축추력, 모멘트, 배기가스 속도 및 압력 등을 측정하여 다양한 기하학적 변수에 대한 노즐의 성능특성을 이해하고자 한다. 본 시험장치는 고압 공기저장장치, 유량조절 및 측정장치, 시험노즐과 계측시스템으로 구성되어 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권4호
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• pp.10-20
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• 2019

충격파 개념을 이용하는 유체 추력벡터 제어는 빠른 벡터링 응답, 간단한 구조 및 낮은 무게로 인하여 큰 벡터링 성능을 달성하는데 많은 이점을 제공한다. 본 논문에서는 전산유체역학 기법을 사용하여 슬롯 인젝터를 가진 3차원 직사각형 초음속 노즐에 대하여 연구를 수행하였다. 계산 방법론을 검증하기 위하여 수치 결과를 실험 데이터로 비교하였다. 대칭 평면에서의 상부 및 하부 노즐벽을 따르는 압력분포는 시험 결과와 잘 일치하였다. $k-{\omega}$ SST 난류모델을 기반으로 한 수치해석을 통하여, 운동량 플럭스 비율의 영향을 철저히 조사하여 추력의 성능 변화를 명확하게 나타내었다.

• 한국추진공학회지
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• 제13권4호
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• pp.30-35
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• 2009

추진기관의 추력 방향을 조절하기 위해 널리 적용되고 있는 flexible seal 노즐에서, 노즐의 회전 중심인 유효 피봇의 위치 변화가 노즐의 구동성능에 미치는 영향을 컴퓨터를 이용한 수치실험으로 분석하였다. 실험 조건은 two-level factorial design ($2^3$-Design)의 실험계획으로 결정하고, 실험은 범용 동력학 해석 프로그램인 ADAMS를 적용하였다. 해석결과, 유효 피봇의 반경 방향 위치 변화가 축 방향 위치 변화보다 구동성능에 미치는 영향이 컸으며, 유효 피봇의 위치 변화가 구동 성능에 미치는 영향은 구동방식에 크게 영향을 받음을 확인하였다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제10권6호
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• pp.32-37
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• 2007

Aerodynamic forces and moments have been used to control rocket propelled vehicles. If control is required at very low speed, Those systems only provide a limited capability because aerodynamic control force is proportional to the air density and low dynamic pressure. But thrust vector control(TVC) can overcome the disadvantages. TVC 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. In this paper, the conceptual design and the study on the tapered ramp tabs of the thurst vector control has been carried out using the supersonic cold flow system and schlieren system. This paper provides the thrust spoilage, three directional forces and moments and distribution of surface pressure on the region enclosed by the tapered ramp tabs.

• 한국추진공학회지
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• 제24권4호
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• pp.12-24
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• 2020

이중목 노즐은 유체 추력벡터제어 분야에서 특히 효과적인 방법이며, 다른 축소부가 종래의 축소-확대 노즐의 확대부에 연결된다. 본 연구에서는 3차원 초음속 직사각형 노즐에서 추력벡터제어 성능에 대한 분사각의 영향을 조사하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 5개의 분사각에 대하여 다루었으며, 편향각도, 분사 질량유량비, 시스템 전체 추력비, 전체 피칭 추력효율, 대칭면에서의 마하수 분포와 유선 및 다른 면에서 마하수 분포를 포함하는 임계 성능변화가 정량적으로 그리고 정성적으로 분석되었다. 본 연구의 결과는 특히 전투기 설계자에게 유용한 기술적 자료를 제공한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.3068-3073
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• 2007

Aerodynamic forces and moments have been used to control rocket propelled vehicles. If control is required at very low speed, Those systems only provide a limited capability because aerodynamic control force is proportional to the air density and low dynamic pressure. But thrust vector control(TVC) can overcome the disadvantages. TVC 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. In this paper, the conceptual design and the performance study on the tapered ramp tabs of the thurst vector control has been carried out using the supersonic cold flow system and shadow graph. Numerical simulation was also performed to study flow characteristics and interactions between ramp tabs. 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.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권10호
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• pp.934-939
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• 2007

추력방향제어는 발사 직후 비행체를 임의의 방향으로 급선회해야 할 경우에 초음속 노즐의 배출가스 방향을 조절하여 측력과 모멘트를 형성시키는 방법이다. 본 연구에서는 압축공기를 이용한 비 연소시험으로 초음속유동 시험장치를 이용하여 기계적 편향판인 램프 탭의 설치위치에 따라 성능연구를 수행하였다. 밀도변화에 따라 유동장을 관찰할 수 있는 쉬리렌 장치를 이용하여 램프 탭 내부에서 발생하는 유동장 구조와 경사충격파의 위치 등을 가시화하였다. 아울러 각 방향에 작용하는 제어 힘, 추력손실 및 표면 압력 분포 등을 도시분석하였다.