• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제19권3호
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• pp.289-303
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• 2015

In this paper, an optimal guidance law with terminal angle constraint considering the seeker's lock-on condition, in which the target is located within the field-of-view (FOV) and detection range limits at the end of the midcourse phase, is proposed. The optimal solution is obtained by solving an optimal control problem minimizing the energy cost function weighted by a power of range-to-go subject to the terminal constraints, which can shape the guidance commands and the missile trajectories adjusting guidance gains of the weighting function. The proposed guidance law can be applied to both of the midcourse and terminal phases by setting the desired relative range and look angle to the final interception conditions. The performance of the proposed guidance law is analyzed through nonlinear simulations for various engagement conditions.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제9권1호
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• pp.39-57
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• 2022

Instead of developing new guided missiles, converting unguided missile into guided ones by adding guidance and controlkits hasbecome aglobaltrend.Ofthemost efficient andwidelyused thrust vector control(TVC) techniquesin rocketry isthe jet vanes placed inside the nozzle divergentsection. Upon deflecting them, lift created on the vanesistransferred to the rocket generating the desired control moment. The presentstudy examinesthe concept of using an add-on jet vaneTVC kit to a plain nozzle.The impact of adding the kit with different vaneslocations and deflectionanglesisnumericallyinvestigatedbysimulatingtheflowthroughthenozzlewiththekit.Twohingelocations are examined namely, at 24% and 36% of nozzle exit diameter. For each location, angles of deflection namely 0°, 5°, 10°, and 15° are examined. Focus is made on variation of control force, thrust losses, lift and drag on vanes, jet inclination, and jetflow structure withTVCkit design parameters.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권2호
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• pp.95-106
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• 2021

측방제트는 조종면에 비해 즉각적인 유도무기 기동이 가능하지만 자유류를 간섭하여 공력계수에 영향을 줄 수 있다. 공력계수에 대한 측방제트의 영향을 파악하기 위해 측방제트를 공기로 모사한 후 측방제트 유무에 따른 공력계수 차이를 다충실도 모형을 사용하여 살펴본다. 측방제트 유무에 따라 공력계수 예측 모형으로 추정된 공력계수 간 차이를 계산하여 측방제트의 영향을 마하수, 뱅크각, 받음각의 변화에 따라 조사한다. 분석 결과, 종방향 힘 및 모멘트 계수는 비대칭적으로 발달한 측방제트에 큰 영향을 받았으며, 횡방향 힘 및 모멘트 계수는 -30°와 +30° 사이 뱅크각에서 최대로 변동하였다. 이에 반해 축방향 힘 계수는 측방제트에 영향을 받지 않았으며, 축방향 모멘트 계수는 마하수 변화에 대한 표본 부족으로 측방제트의 영향을 판단하기 어려웠다. 종합하면 측방제트가 종방향 및 횡방향 공력계수에 주요한 영향을 주어 유도무기 자세 변화를 일으킨다는 것을 확인하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권2호
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• pp.417-428
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• 2020

Investigations of the commercial aircraft impact effect on nuclear island infrastructures have been drawing extensive attention, and this paper aims to perform the safety assessment of Generation III nuclear power plant (NPP) buildings subjected to typical commercial aircrafts crash. At present Part III, the local damage of the rigid components of aircraft, e.g., engine and landing gear, impacting the steel concrete (SC) structures of NPP containment is mainly discussed. Two typical SC target panels with the thicknesses of 40 mm and 100 mm, as well as the steel cylindrical projectile with a mass of 2.15 kg and a diameter of 80 mm are fabricated. By using a large-caliber air gas gun, both the projectile penetration and perforation test are conducted, in which the striking velocities were ranged from 96 m/s to 157 m/s. The bulging velocity and the maximal deflection of rear steel plate, as well as penetration depth of projectile are derived, and the local deformation and failure modes of SC panels are assessed experimentally. Then, the commercial finite element program LS-DYNA is utilized to perform the numerical simulations, by comparisons with the experimental and simulated projectile impact process and SC panel damage, the numerical algorithm, constitutive models and the corresponding parameters are verified. The present work can provide helpful references for the evaluation of the local impact resistance of NPP buildings against the aircraft engine.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권6A호
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• pp.543-560
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• 2010

원자력발전소의 안전 관련 콘크리트 구조물은 비행체의 충격에 대해 안전하게 설계하는데, 충격하중에 의한 스캐빙과 관통을 방지하기 위한 벽체 두께는 경험적 공식에 의해서 결정한다. 이 연구는 관입 및 스캐빙 깊이와 관통두께를 결정하는 기존에 제안된 국부손상 효과 산정식을 기존 실험결과와 비교 검증하는데 목적이 있다. 충격체의 충돌속도가 95~215m/s인 범위에서 충돌실험을 수행한 Kojima의 충돌실험체에 대한 충돌해석을 수행한 후, 실험 및 해석결과의 비교를 통해서 해석모델 및 해석방법의 적정성을 확인하였다. 국부손상 산정식 비교분석에서 실험결과와 잘 맞는 Degen식을 통해 산정된 관통두께가 반영된 RC 슬래브에 대한 충돌해석을 수행한 후, 국부손상 산정식과 해석결과를 비교분석하였다.

• 한국생산제조학회지
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• 제24권3호
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• pp.342-347
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• 2015

The launcher pod for missiles capable of carrying a range of different warheads has been designed to be mounted on the tracked vehicle of the hybrid weapon system (HWS). In the development of this launcher pod, its structure was designed to be resilient to damage caused by shock and vibration, as well as preventing assembly errors due to the spring-back of the main composite cover and interfacing parts. This study investigated the design of the newly developed launcher pod, with its hybrid composite-metal structure, through simulation and experiment. Both simulation and actual experiments showed that the structure of the launcher is resilient to vibration and shock. The launcher pod was also subjected to vibration and shock tests to verify its performance.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제4권1호
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• pp.37-52
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• 2017

Gas turbines operating in dusty or sandy environment polluted with micron-sized solid particles are highly prone to blade surface erosion damage in compressor stages and molten sand attack in the hot-sections of turbine stages. Commercial/Military fixed-wing aircraft engines and helicopter engines often have to operate over sandy terrains in the middle eastern countries or in volcanic zones; on the other hand gas turbines in marine applications are subjected to salt spray, while the coal-burning industrial power generation turbines are subjected to fly-ash. The presence of solid particles in the working fluid medium has an adverse effect on the durability of these engines as well as performance. Typical turbine blade damages include blade coating wear, sand glazing, Calcia-Magnesia-Alumina-Silicate (CMAS) attack, oxidation, plugged cooling holes, all of which can cause rapid performance deterioration including loss of aircraft. The focus of this research work is to simulate particle-surface kinetic interaction on typical turbomachinery material targets using non-linear dynamic impact analysis. The objective of this research is to understand the interfacial kinetic behaviors that can provide insights into the physics of particle interactions and to enable leap ahead technologies in material choices and to develop sand-phobic thermal barrier coatings for turbine blades. This paper outlines the research efforts at the U.S Army Research Laboratory to come up with novel turbine blade multifunctional protective coatings that are sand-phobic, sand impact wear resistant, as well as have very low thermal conductivity for improved performance of future gas turbine engines. The research scope includes development of protective coatings for both nickel-based super alloys and ceramic matrix composites.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제27권2호
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• pp.222-229
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• 2024

As the operating condition for the penetrating missile has been more advanced, the survivability of main charge has been strongly required when the warhead impacts the target. Lots of efforts to desensitize explosives such as the development of insensitive molecular explosives or optimizing plastic-bonded explosives(PBX) systems has been made to enhance the survivability of main charge. However, these efforts face their limits as the weapon system require higher performance. Herein, we suggest a new strategy to secure the survivability of main charge. We applied structurally supportable aluminum honeycomb(HC) structure to cast PBX. The aluminum HC structure reinforces the mechanical strength of cast PBX and helps it to withstand external pressure without the reaction like detonation. In this study, impact resistance character, shock sensitivity and internal blast performance of PBXs reinforced with HC structure were investigated according to the application of aluminum HC structure. The newly suggested aluminum HC structure applied to cast PBX was proved to be a promising manufacturing method available for high-tech weapon systems.

• 문화기술의 융합
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• 제9권2호
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• pp.227-233
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• 2023

4차산업혁명과 더불어 '무인화' 영향이 전 세계 모든 분야에 미치고 있고, 특히 군사 분야에서 '무인화'는 주된 전투체계의 한 부분을 차지할 정도로 중요성이 부각되고 있다. 최근, 우리 영공을 침범하여 서울까지 내려온 북한 무인기 사태로 우리 군은 위기에 직면한 상태이다. 이에 우리 군은 북한의 무인기를 포착하고 격멸하겠다는 의지표명과 대응방안을 천명했다. 하지만 무인기의 기술발전은 지속되고 있고 활용 방안 또한 확대되고 있어 현 수준에서의 무인기 대응 방안은 무용지물이 될 수 있다. 또한 북한의 위협은 무인기만 있는 것이 아니다. 북한은 사실상 핵 보유국가이자 7차 핵실험을 앞두고 있고 2022년 한 해에만 38차례, 67발의 미사일 시험발사를 하는 등 미사일 기술도 고도화 되고 있다. 또한 우리에게 치명적 위협이 될 수 있는 5대 핵심 전략무기를 개발하고 있고 북한의 강력한 재래식 전력은 북방한계선 일대에 다수 포진되어 있고 장사정포의 포구는 수도권을 향해 있다. 지금 많은 관심을 받고 있는 북한의 무인기 위협을 대응하는 것도 중요하지만 북한의 위협을 종합적으로 분석하고 명확하게 우선순위를 정하여 제한된 예산을 사용해야 무인기 위협 이외의 북한의 전반적인 위협에 대응할 수 있을 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권8호
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• pp.631-638
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• 2018

이 논문에서는 정밀유도 포탄의 성능향상을 위한 유도기법을 제안하였다. 본 논문에서 제안하는 기법은 탄의 운동특성분석 없이 탄도와의 오차를 최대한 줄여 탄약의 표적오차를 줄이기 위해서 고안한 기법이다. 이 기법은 탄약의 회전 및 세차운동으로 발생하는 탄내 장착 관성센서의 출력 변동폭을 줄이기 위해 신호처리 기법으로 많이 사용되는 이동평균필터 기법을 적절히 응용한 것으로 관성센서 출력값을 보정하는 것이 목적이다. 단순히 3차원 유도조종 기법을 적용한 경우와 개선기법을 포함하여 적용한 기법의 성능을 비교하였으며, 명확한 성능개선을 확인하였다. 이 기법의 적용으로 유도탄과는 달리 가혹한 환경조건 및 불규칙한 운동 특성을 가지는 포발사 탄약의 탄착 정확도가 개선되는 것을 확인하였다.