• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.294-298
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• 2001

Satellite propulsion system is employed for orbit transfer, orbit correction, and attitude control. The monopropellant feeding system in the low-earth-orbit satellite blowdowns fuel to the thrust chamber. The thrust produced by the thruster depends on fuel amount flowed into the combustion chamber. If the thruster valve be given on-off signal from on-board commander in the satellite, valve will be opened or closed. When the thrusters fire fuel flows through opened thruster valve. Instantaneous stoppage of flow in according to valve actuation produces transient pressure due to pressure wave. This paper describes transient pressure predictions of the KOMPSAT2 propulsion system resulting from latching valve and thrust control valve operations. The time-dependent set of the fluid mass and momentum equations are calculated by Method of Characteristics (MOC).

• 한국추진공학회지
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• 제4권2호
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• pp.39-45
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• 2000

인공위성의 추력기는 필요한 추력을 발생시키는 장치이며, 추력기 연소실내로 연료를 공급하기 위해 추력기 밸브를 여닫게 된다. 추력기 밸브는 매우 짧은 시간 동안 연료유동을 차단하여 연료공급관내의 압력은 비정상상태가 된다. 이때 연료의 유동 관성력과 관로 재질의 탄성, 그리고 연료 자체의 압축성에 의하여 압력의 맥동현상이 발생하고, 최대압력이 예상치 못할 정도로 높은 경우에는 추력기 밸브 등 연료공급계통의 파손을 유발한다. 본 연구에서는 연료가 연료공급계통을 지날 때 발생되는 압력강하와 그 유동량을 실험적으로 계측하였으며, 추력기 밸브 입구에서의 비정상 유동특성을 계측하여 분석하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.288-293
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• 2001

This paper presents the water-hammer effect due to the rapid opening and closing of isolation valve and thruster valve in the spacecraft propulsion system. The single propellant feed system was modeled to investigate the maximum peak pressure due to the water-hammer effect. The test parameters are tank supply pressure, shape and throat length of orifice and line length. Kerosene was used as the inert simulant propellant liquid instead of hydrazine. As downstream line length after isolation valve increased from 1.5 to 2.5m, the maximum line-filling water-hammer peak pressure decreased, but the average time interval between peak pressures increased. The maximum line-filling water-hammer peak pressure with orifice was lower than without orifice, and the maximum line-filling water-hammer peak pressure with orifice at the back of isolation valve was lower than with orifice in front of isolation valve. Without orifice, the maximum water-hammer peak pressure due to the rapid opening and closing of the thruster valve was about 126% of tank supply pressure. With orifice, it decreased. As orifice throat length increased, it decreased. The maximum water-hammer peak pressure due to the rapid closing of the thruster valve with converging-diverging orifice was lower than normal orifice. It was found that the orifice as a means of pressure drop was very effective to reduce the water hammer peak pressure at the thruster valve. The results of this study can be used for the design of spacecraft liquid propulsion feed system.

• 항공우주기술
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• 제1권2호
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• pp.51-56
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• 2002

위성 추진계는 궤도 천이와 수정 및 제어에 사용된다. 저궤도 위성의 단기추진제 공급 시스템은 추력기 연소실로 연료를 밀어내어 공급한다. 추력기에 의해 생성되는 추력은 연소실로 공급되는 연료량에 종속된다. 만약 위성에 탑재된 명령기로부터 추력기 밸브에 개폐 신호가 주어지면 밸브는 개방되거나 닫힌다. 개방된 추력기 밸브를 통해 연료가 유입될 때 밸브의 자동에 의한 순간적인 흐름 단절은 압력파에 의한 비정상 압력을 발생시킨다. 이 논문에는 래칭 밸브와 추력제어 밸브의 작동에 의한 다목적실용위성 2호 추진계의 비정상 압력이 예측되어 있다. 시간-종속 유체질량 및 운동량 방정식은 특성곡선해법(MOC)으로 계산된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.375-378
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• 2011

유도탄 발사 초기 짧은 순간의 급선회를 위해선 고응답의 밸브 구동이 필요하게 되는데 이를 탄전두부 날개구동과 연동시켜 구동하게 하는 전기식 구동기 개발을 목표로 하였다. 본 논문은 이 전기식 구동기의 설계, 해석, 제작, 시험 및 평가 순서로 정리함으로써 날개와 연동된 초기선회형 측추력기용 구동장치의 개발 과정을 소개하는 것을 내용으로 하고 있다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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• pp.45-46
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• 2006

Usual LEO satellite for earth observation use a blowdown hydrazine monopropellant propulsion system for attitude hold and orbit maintenance. For precision control, thruster valve has very short closing time, but this can cause water hammering and pressure surge. Since water hammering and pressure surge can cause damage of propulsion system and ununiform thrust, Thruster valve closing is one of the special concern during satellite propulsion system design. In this paper, an analysis for propellant feed system is conducted using the method of characteristics. The results represent water hammer effect is negligible even at the worst case and pressure surge can be decreased effectively with a trim orifice.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.929-932
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• 2011

추력기 시스템에 적용되는 밸브 구동장치용 제어기를 개발하였다. 추력기 시스템은 총 4개의 구동장치로 구성되어 있으며, 구동장치는 BLDC 모터를 적용하였다. 제어기는 구동장치 운용 조건과 제어 요건을 고려하여 설계 및 제작 되었다. 제어기 구성은 전원부, 제어부, 증폭부의 3부분으로 구성된다. 제어부의 Micro-controller는 TI사(社)의 TMS320F28335를 사용하여 Digital PID 제어 및 CAN 통신을 구현 하였다. 증폭부는 IGBT를 사용하여 3상 BLDC 모터의 구동을 수행 하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제13권5호
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• pp.18-24
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• 2009

This paper shows the result of development about the revolution system of azimuth thruster which of power is less than 250kW for small ship. Advanced Azimuth revolution system can revolve propeller and rudder from 360 degree so that this system for vessel maneuvering can be excellent of propulsion effectively. Fluid power control system for azimuth thruster is designed with PID control system by using CEMTool/SIMTool program. And the actuator used for servo valve can control rudder angle, pressure and direction. The first, We had a test for the angle control of revolution system. The result of angle control confirmed that it has the good efficiency from experiment result of time input degree $30^{\circ}$, $90^{\circ}$ and $180^{\circ}$. The second, We had to a test for the pressure characteristic of hydraulic motor. As a result, We confirmed the maximum pressure 3.5MPa and steady state 0.7MPa nom experiment result of time input degree $30^{\circ}$. In this paper, it is identified the pressure characteristic of hydraulic motor and angle control for azimuth thruster by AMESim, and it has been confirmed the usefulness of AMEsim modeling was verified by comparison between AMESim simulation results and experiments results.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권2호
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• pp.147-158
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• 2020

본 논문에서는 저궤도 위성에서 추력기를 이용하여 반작용휠 모멘텀을 덤핑하는 방법에 대해서 살펴본다. 추력기를 사용한 모멘텀 덤핑은 주로 정지궤도위성에서 사용되는데 특정 시간에만 추력기로 자세제어와 모멘텀 덤핑을 동시에 수행하는 방식으로 이뤄진다. 저궤도 위성은 수시로 모멘텀 덤핑을 해야 하므로 정지궤도위성의 방식을 사용하는 것은 바람직하지 않다. 본 연구에서는 저궤도 위성에 적용 가능하도록 항상 추력기로 모멘텀 덤핑을 수행하고 덤핑 시의 자세제어는 반작용휠로 수행하는 방법을 살펴본다. 추력기의 밸브 개폐횟수를 줄이기 위해서 최대 크기의 펄스로 추력기를 구동하는 방법을 제안한다. 추력기로 인해 자세오차가 크게 증가하는 것을 방지하기 위해서 추력기의 구동 간격을 조정하였다. 시뮬레이션을 통해서 본 논문에서 제안한 방법의 효과를 검증하였다.

• 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.