• 한국전산유체공학회지
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• 제8권3호
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• pp.7-11
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• 2003

Accurate assessment of the effect of jet plume on the boattail pressure drag of transonic airbreathing missiles is very important to reduce drag and to satisfy the flight range and the required maneuver. Numerical results of drag analysis for boattail and base pressures due to jet plume are presented considering the turbulence modeling. Drag assessment due to the size of jet plume, the conditions of the exhaust gas, the configurations of the boattail, and transonic mach numbers is included.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권6호
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• pp.82-93
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• 2023

본 논문에서는 층간분리 현상을 고려한 복합재 미사일 핀의 비선형 천음속 플러터 해석을 수행하였다. 층간분리 효과를 고려한 유한요소 진동해석 기법은 시험 결과와 비교 및 검증하였다. 비선형 천음속 플러터 해석은 자체 개발한 천음속 미소교란 방정식 기반의 시간영역 플러터 해석 프로그램을 개선하여 복합재 날개의 층간분리 효과까지 고려할 수 있도록 확장하여 활용하였다. 복합재 미사일 핀 모델에 대해 층간분리 영역에 따른 아음속, 천음속 및 초음속 플러터 해석을 수행하고 층간분리 영향에 따른 공력탄성학적 특성을 고찰하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문집
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• pp.914-920
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• 2002

Nonlinear flow-induced vibration characteristics of a generic missile wing (or control surface) are investigated in this study. The wing model has freeplay structural nonlinearity at its pitch axis. Nonlinear aerodynamic flows with unsteady shock waves are considered in the transonic flow region. To practically consider the effects of freeplay structural nonlinearity, the fictitious mass method (FMM) is applied to structural vibration analysis based on a finite element method (FEM). A computational fluid dynamics (CFD) technique is used for computing the nonlinear unsteady aerodynamics of all-movable wings. The aerodynamic analysis is based on the efficient transonic small-disturbance aerodynamic equations of motion using the potential-flow theory. To solve the nonlinear aeroelastic governing equations including the freeplay effect, a modal-based computational structural dynamic (CSD) analysis technique based on fictitious mass method (FMM) is used in time-domain. In addition, CSD and unsteady CFD techniques are simultaneously coupled to give accurate computational results. Various aeroelastic computations have been performed for a generic missile wing model. Linear and nonlinear aeroelastic computations have been conducted and the characteristics of flow-induced vibration are introduced.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
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• pp.41-42
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• 2002

The powered missiles with very high thrust level can make highly underexpanded jet plume downstream of tile exhaust nozzle exit so that strong interactions between the exhaust plume and a free stream occur around the body at transonic or supersonic speeds. The interactions result in extremely complicated flow phenomena, which consist of plume-induced boundary layer separation, strong shear layers, various shock waves, and interactions among these. The flow characteristics are inherent nonlinear and severe unstable during the flight at its normal speed as well as taking-off and landing. Eventually, the induced boundary layer separation and pitching and yawing moments by the interactions cause undesirable effects ell the static stability and control of a missile.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문초록집
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• pp.389.2-389
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• 2002

Nonlinear aeroelastic characteristics of a missile control surface are investigated in this study. The wing model has freeplay structural nonlinearity at its pitch axis. Nonlinear aerodynamic flows with unsteady shock waves are also considered in high-speed flow region. To effectively consider a freeplay structural nonlinearity, the fictitious mass method (FMM) is applied to structural vibration analysis based on finite element method (FEM). (omitted)

• 한국군사과학기술학회지
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• 제25권1호
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• pp.45-54
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• 2022

There has been necessity to supplement the fin database to improve the accuracy of low-fidelity aerodynamic solver for missile configuration. In this study, fin database is expanded by in-house solver, utilized in the triservice data the previously established into regions beyond means of CFD. Fin alone data of CFD analysis results in the original region is matched well with triservice data originated from the wind tunnel tests. Extensive fin aerodynamic data from CFD analysis is added to the existing database of the low-fidelity solver. For confirmation, aerodynamic characteristics of body-tail and body-canard-tail missile configurations is computed using upgraded low-fidelity solver at transonic region. The result using improved solver shows good agreements with wind tunnel test and CFD analysis results, which implies that it becomes more accurate.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1730-1735
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• 2003

The plume-induced shock wave is a complex phenomenon, consisting of plume-induced boundary layer separation, separated shear layer, multiple shock waves, and their interactions. The knowledge base of plume interference effect on powered missiles and flight vehicles is not yet adequate to get an overall insight of the flow physics. Computational studies are performed to better understand the flow physics of the plume-induced shock and separation particularly at high plume to exit pressure ratio. Test model configurations are a simplified missile model and two rounded and porous afterbodies to simulate moderately and highly underexpanded exhaust plumes at the transonic/supersonic speeds. The result shows that the rounded afterbody and porous wall attached at the missile base can alleviate the plume-induced shock wave phenomenon, and improve the control of the missile body.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권2호
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• pp.12-20
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• 2002

천음속 미사일에 대한 동안정 미계수 예측을 위해 비정상 Euler 방정식 해석을 수행하고, 동안정 미계수를 구하기 위한 적분방법을 제시하였다. 현재 방법의 정확도와 효율성을 검증하기 위해 Basic Finner에 대한 계산결과를 실험치와 비교하였다. 또한, Model Finner에서 받음각, 마하수, 회전율에 따른 동안정 미계수들의 변화를 고찰하였다. 해석 결과 천음속 영역에서 핀 사이에 발생한 충격파가미사일의 피치안정성을 증진시킴을 알 수 있었다. 계산의 결과는 비정상 Euler 해석이 충분한 정확도로 동안정 계수의 예측에 적용될 수 있음을 보여준다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권8호
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• pp.118-128
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• 2004

화염에 의한 종방향 공력 특성의 변화를 해석하기 위하여 고형 화염 모형을 이용한 풍동 시험과 고형 화염 모형과 제트 화염 모델을 이용한 난류 유동 수치 해석을 실시하였다. 화염 경계면 근사 가법을 이용하여 산출한 형상을 본떠 화염 모형을 제작하였으며 제트 화염 모델링 기법을 이용하여 공기와 실제 화염의 열역학적 차이로 인한 오차를 보정한 공기 제트 화염을 생생하였다. 화염과 외부 공기의 간섭에 대해 난류 모델간의 비교를 통하여 정확도와 격자 의존성 등에서 Spalart-Allmaras 모델이 좋은 결과를 주었다. 수치 해석을 통하여 고형 화염 모형과 제트 화염의 차이를 분석하였으며, 실제 비행 시험에 대한 화염 영향을 분석하기 위하여 연소실과 대기 압력 비와 레이놀즈수에 따른 변화를 해석하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권10호
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• pp.745-752
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• 2020

SpaceX Falcon 9에 탑재된 초음속 그리드핀 유동에 관한 수치해석을 통하여 해당 그리드핀의 공력특성을 평가하였다. 3차원 정상 수치해석 계산의 효율성 향상을 위하여 단위 그리드핀 개념을 도입하였다. 본 연구에서는 발사체의 받음각, 외부 프레임, 그리고 커넥팅 로드 등의 영향성을 보정하는 전후 처리과정을 개선하였고, 이에 따라 최종 공력계산의 정확도가 과거 연구에 비하여 향상되었음을 확인하였다. 이후 천음속과 초음속 비행조건에서 다양한 받음각을 갖는 SpaceX Falcon 9 그리드핀의 공력특성을 평가하였다.