• 제목/요약/키워드: ballistic analysis

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자발가압 아산화질소를 이용한 하이브리드 로켓의 추력제어 내탄도 해석 및 실험적 검증 (Internal Ballistics Analysis and Experimental Validation of Thrust Modulation for Hybrid Rocket Using Self-Pressurizing Nitrous Oxide)

  • 한승주;문희장
    • 한국추진공학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.47-58
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    • 2020
  • 본 연구에서는 Whitmore와 Chandler의 모델을 기반으로 아산화질소를 사용하는 blow-down 방식의 하이브리드 로켓의 유량제어를 통한 추력제어 및 내탄도 해석에 대한 연구를 수행하였다. 유량제어가 포함된 아산화질소의 탱크 내 거동에 대한 예측을 수행하였으며, 해석결과와 실험결과의 일치도가 상당히 높음을 확인하였다. 또한, 추력제어 내탄도 해석의 검증을 위하여 500 N급 하이브리드 로켓을 이용한 지상연소시험을 수행하였으며, 연소실 압력 및 추력 모두 실험결과와 해석결과가 상당히 일치함을 확인하여 추력제어 성능을 예측할 수 있는 모델링 기법을 제시하였다.

Post Trajectory Insertion Performance Analysis of Korea Pathfinder Lunar Orbiter Using SpaceX Falcon 9

  • Young-Joo Song;Jonghee Bae;SeungBum Hong;Jun Bang;Donghun Lee
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제40권3호
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    • pp.123-129
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    • 2023
  • This paper presents an analysis of the trans-lunar trajectory insertion performance of the Korea Pathfinder Lunar Orbiter (KPLO), the first lunar exploration spacecraft of the Republic of Korea. The successful launch conducted on August 4, 2022 (UTC), utilized the SpaceX Falcon 9 rocket from Cape Canaveral Space Force Station. The trans-lunar trajectory insertion performance plays a crucial role in ensuring the overall mission success by directly influencing the spacecraft's onboard fuel consumption. Following separation from the launch vehicle (LV), a comprehensive analysis of the trajectory insertion performance was performed by the KPLO flight dynamics (FD) team. Both orbit parameter message (OPM) and orbit determination (OD) solutions were employed using deep space network (DSN) tracking measurements. As a result, the KPLO was accurately inserted into the ballistic lunar transfer (BLT) trajectory, satisfying all separation requirements at the target interface point (TIP), including launch injection energy per unit mass (C3), right ascension of the injection orbit apoapsis vector (RAV), and declination of the injection orbit apoapsis vector (DAV). The precise BLT trajectory insertion facilitated the smoother operation of the KPLO's remainder mission phase and enabled the utilization of reserved fuel, consequently significantly enhancing the possibilities of an extended mission.

고속왕복 이송 시스템의 운동해석에 관한 연구 (The Kinematic Analysis of High-Speed Reciprocating Feeding Mechanism)

  • 노창수;신중호
    • 한국기계연구소 소보
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    • 통권18호
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    • pp.99-104
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    • 1988
  • The method of simulation for ballistic feeding mechanical system is presented. Taking photograph of roller drived by a force of explosion, searches the motion of roller. The algorithm that a motion of roller is converted into a motion of cam is presented. Using central difference method, the angular velocity and acceleration of cam is evaluated.

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총기 인식을 위한 측정 시스템 구현 및 해석 알고리즘 개발 (Surface Topography Measurement and Analysis for Bullet and Casing Signature Identification)

  • 이혁교;이윤우
    • 한국광학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.47-53
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    • 2006
  • 미국 등 세계 여러 나라에서 사용되는 기존의 총기 인식 시스템(Integrated Ballistic Identification System)은 탄흔을 2차원 현미경을 통해 측정, 해석하기 때문에 여러 가지 한계를 가지고 있다. 대표적으로 측정 표면의 거칠기나 기울기 성분, 빛의 조명 각도, 조명 광량의 균일 정도, 표면의 다중 반사나 광학적 특성에 의해 측정 결과가 크게 영향을 받는다. 이로 인해 부정확한 해석을 할 수밖에 없고, 결국 총기 인식 결과의 신뢰성이 떨어진다. 본 연구에서는 이와 같은 단점을 극복하기 위해 조명이나 표면 조건에 영향을 적게 받는 삼차원 형상 측정을 도입했다. 대표적으로 백색광 주사간섭계와 동초점현미경이 사용되었으며, 이런 측정기들은 미국 표준연구소 (National Institute of Standards and Technology, NIST)의 교정 단계를 밟아 보정했다. 그 결과 반복성과 재현성이 뛰어난 측정 결과를 얻을 수 있었다. 또한 본 논문에서 제안하는 3차원 형상 비교 알고리즘을 통해 보다 높은 신뢰도를 갖는 총기 인식이 가능해졌다.

분산분석을 이용한 방탄조끼의 방탄성능 평가에 관한 연구 (A Study on the Evaluation for Performance of Body Armor Vest using ANOVA)

  • 박재우;변기식;조성용;김석기;여용헌;권재욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.372-378
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    • 2021
  • 방탄조끼는 전투원의 안전과 생명에 직결되는 군수품으로서, 방탄성능에 대한 요구조건의 충족여부가 무엇보다 중요하다. 우리 군에서는 방탄조끼의 요구 성능을 미 법무성 사업연구소(National Institute of Justice, NIJ)에서 발간한 NIJ STD-0101.06에서 규정하는 Level IIIA 수준으로 요구하고 있으며, 매 로트마다 수락시험을 진행하고 있다. 방탄성능을 평가하는 요소로 사격 시 관통여부 뿐만 아니라, 미 관통 시에도 후면 지지재료의 후면변형 기준인 44 mm 이하에 대한 충족여부도 고려하여 요구 성능에 대한 일치/불일치를 평가하고 있다. 후면변형은 지지재료의 물리적 성질과 탄속에 따른 충격량의 변화 등과 같이 다양한 시험요인이 시험 결과에 영향을 미치게 되는데, 본 연구에서는 이러한 외부인자의 영향성을 제거하기 위한 데이터 처리 시 분산분석을 도입하여 동일한 조건을 갖는 데이터를 추출 하였고, 이를 통해 방탄성능에 대한 분석을 수행하였다. 분석결과, 후면변형과 탄속, 환경처리 유/무 그리고 방호면적과의 상관관계를 확인하였을 뿐만 아니라, 로트별 후면변형 구간 추정을 통해서 양산 공정분석을 수행하였다. 이를 통해서 방탄성능평가에 대한 새로운 방법론을 제시하고, 향후 품질보증 관련 활동에 적용하기 위한 새로운 패러다임을 제시하고자 하였다.

전투차량체계의 개념탐색을 위한 화력성능분석 (Fire Power Analysis for Concept Exploration of Combat Vehicle)

  • 임오강;최은호;류재봉
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.251-258
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    • 2009
  • 개념설계단계에서 전투차량은 크게 화력성능, 기동성능과 체계의 물리적 특성으로 나누어진다. 본 연구에서는 전투차량체계를 구성하는 3가지 특성 중 화력성능의 최적화로 제한한다. 체계의 개념설계 단계에서 화력성능에 영향을 미치는 주요 인자로 파괴효과에 직접적인 영향을 주는 탄의 중량과 원거리 사격을 고려한 최대사거리를 분석대상으로 선정하였다. 최대 사거리 분석을 위하여 강내탄도와 강외탄도해석은 질량 집중 모델, Le Duc모델과 질점탄도모델을 사용하여 분석하였다. 실험계획법과 회귀분석으로 반응표면식을 구성하고 선정된 인자를 반응표면법으로 최적화하였다.

A NEW APPROACH FOR DESIGN AND OPTIMIZATION OF SRM WAGON WHEEL GRAIN

  • Nisar, Khurram;Liang, Guozhu
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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    • pp.247-254
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    • 2008
  • The primary objective of this research is to develop an efficient design and optimization methodology for SRM Wagon Wheel Grain and to develop of software for practical designing and optimization of Wagon Wheel grains. This work will provide a design process reference guide for engineers in the field of Solid Rocket Propulsion. Using these proposed design methods, SRM Wagon Wheel grains can be designed for various geometries, their optimal solutions can be found and best possible configuration be attained thereby ensuring finest design in least possible iterations & time. The main focus is to improve computational efficiency at various levels of the design work. These have been achieved by the following way. a. Evaluation of system requirements and design objectives. b. Development of Geometric Model of Wagon Wheel grain configuration. c. Internal ballistic performance predictions. d. Preliminary designing of the Wagon Wheel grain configuration involving various independent geometric variables. e. Optimization of the grain configuration using Sequential Quadratic Programming f. In depth analysis of the optimal results considering affects of various geometric variables on ballistic parameters and analysis of performance prediction outputs have been performed g. Development of software for design and optimization of Wagon Wheel Grain. By using these proposed design methods, SRM Wagon Wheel grains can be designed by using geometric model, their optimal solutions can be found and best possible configuration be attained thereby ensuring finest design.

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미사일방어체계의 교전계획 수립을 위한 요격체계의 시간성능인자 분석 (Analysis on Time Performance of Intercept System for Engagement Plan of Missile Defense System)

  • 홍승완;송진영;장영근
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.93-105
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    • 2019
  • In order to establish an effective engagement plan of the missile defense system, both spatial and temporal performance analysis of the intercept system should be performed. However, research on existing missile defense systems has been mainly focused on spatial performance. In this study, time performance factors are defined through the composition and operational concept of missile defense system, and the target ballistic missile interception process is presented as integrated timeline through ballistic missile model and radar model. We also proposed an algorithm for deriving time performance. Simulation results confirm that the time performance factors can be used in the engagement planning for multi-engagement through the example of engagement planning.

ASBM 방어체계의 시나리오기반 기능요구사항 분석 (An Analysis of Functional Requirements of the ASBM Defense Systems)

  • 이경행;박영한;백병선;백상훈
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.98-104
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    • 2016
  • 본 연구에서는 대함탄도미사일(ASBM) 방어체계에 대한 기능요구사항을 도출한다. ASBM 방어체계의 기능요구사항은 대함탄도미사일의 위협특성에 의존한다. 최근 중국은 남한의 THAAD 배치에 대한 전략적 대응수단으로 대함탄도미사일인 DF-21D의 발사시험을 수행하였다. ASBM은 항공모함의 공격에 대한 반접근/거부(A2/AD) 전력의 주된 대응수단으로 사용된다. 북한과 중국의 미사일 기술커녁션을 고려할 때 북한은 ASBM을 개발할 가능성이 매우 높다. 이러한 관점에서 본 연구는 ASBM의 주된 대응수단이 될 수 있는 이지스함의 운용개념을 도출하고 전산도구인 QFD를 활용하여 기능요구사항을 도출하고자 한다.

창정 5B호 발사체의 재진입 시점 예측 분석 (Analysis of Reentry Prediction of CZ-5B Rocket Body)

  • 성재동;정옥철;정유연;정대원
    • 우주기술과 응용
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    • 제1권2호
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    • pp.149-159
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    • 2021
  • 본 논문은 2021년 5월에 수행된 국제우주쓰레기조정위원회(IADC, Inter-Agency Space Debris Coordination Committee Reentry) 재진입 테스트 캠페인의 분석 대상인 중국 창정 5B호 발사체의 재진입 시점 예측 분석 내용을 포함하고 있다. 우주물체의 재진입 예측은 물체의 크기나 무게, 자세에 대한 정확한 정보의 부재, 대기밀도의 불확실성 등으로 정확한 예측이 어렵다. 때문에 IADC에서는 재진입 캠페인을 매년 수행하여 기관별 분석기법에 대한 검증을 수행하고 있고, 한국항공우주연구원에서도 2015년부터 이에 참여하고 있다. 본 연구에서는 우주물체가 재진입하는 시점을 예측하기 위해 탄도계수 최적화 기법을 제안하였고, 이를 활용하여 분석 대상의 재진입 시점을 예측한 결과, 실제 재진입 시점과 약 73초의 차이를 보여주어 제안한 기법의 정확도를 확인하였다.