• 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.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.483-486
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• 2009

항공기의 초음속 배기노즐에서 피치 및 요 편향과 함께 가변으로 작동하는 추력편향 노즐에 대한 연구를 수행하였다. 최대속도 마하 1.8, 비행 반경 400Nm에 대한 가상의 항공기에 대한 엔진모델을 생성하여, 항공기의 각 작동영역에 대한 싸이클 해석을 수행하여 추력편향 노즐의 기본사양을 구성하였다. 이를 바탕으로 2차원 추력편향 노즐을 설계하고, 유동 분석은 피치 및 요각의 편향에 의해 수행되어졌다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.192-197
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• 2004

Recently, fluidic thrust vectoring methods have been preferably employed to control the movement of propulsive systems due to relatively simpler design and lower cost than mechanical thrust vectoring methods. For An application of the thrust vectoring to flight bodies, it is necessary to understand very complicated exhaust flows which are often subject to shock waves and boundary layer separation. But researches for the thrust vector control using counterflow have been few. In the present study, experiments have been performed to investigate the characteristics of supersonic jets controlled by a thrust vectoring method using counterflow. The primary jet is expanded through a two-dimensional primary nozzle shrouded by collars, and is deflected by the suction of the air near nozzle into an upper slot placed between the primary nozzle and the upper collar. A shadowgraph method is used to visualize the supersonic jet flowfields. Primary nozzle pressure ratios and suction nozzle pressure ratios are varied from 3.0 to 5.0, and from 0.2 to 1.0 respectively. The present experimental results showed that, for a given primary nozzle pressure ratio, a decrease in the suction nozzle pressure ratio produced an increased thrust vector angle. As the suction nozzle pressure ratios were increased and decreased, the hysteresis of the thrust vectoring was observed through the wall pressure distributions

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.349-352
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• 2008

수축-확대 초음속 노즐 내부에 분출된 이차제트에 의한 추력편향 제어에 관한 실험적, 수치적 연구가 진행되었다. 특정위치(노즐 목으로부터 12mm 떨어진 곳)에서 분출되는 이차제트 유동전압이 변화할 때 나타나는 제트유동의 추력편향 특성이 관찰되었다. 수치해석 결과는 동일한 경계조건에서 수행된 과거 연구결과 및 본 연구에서 수행된 쉴러린 유동가시화 결과와 비교되었으며, 정성적으로 좋은 일치를 나타냈다. 추력편향의 특성은 노즐 내부의 경사충격파의 반사구조, 즉, 이차제트 압력비 SPR의 크기에 관계되어 있음이 관찰되었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.592-597
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• 2003

Thrust vector control using a coflow-counterflow concept is achieved by suction and blowing through a slot adjacent to a primary jet which is shrouded by a suction collar. In the present study, the flow characteristics of thrust vectoring is investigated using a numerical method. The nozzle has a design Mach number of 2.0, and the operation pressure ratio is varied to obtain various flow features of the nozzle flow. Test conditions are in the range of the nozzle pressure ratio from 6.0 to 10.0, and a suction pressure from 90kPa to 35kPa. Two-dimensional, compressible Navier-Stokes computations are conducted with RNG ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulence model. The computational results provide an understanding of the detailed physics of the thrust vectoring process. It is found that an increase in the nozzle pressure ratio leads to increased thrust efficiency but reduces the thrust vector angle.

• 한국추진공학회지
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• 제15권5호
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• pp.27-34
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• 2011

초음속 항공기에서 피치 편향이 가능한 추력편향 노즐에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 초음속 항공기의 비행조건에서 터보팬 엔진의 기본성능을 도출하였으며, 이를 바탕으로 이차원형태의 피치 편향이 가능한 추력편향 노즐을 설계하였다. 상용 해석프로그램인 Fluent 를 이용하여 축소확대 노즐에 대한 기본 유동특성을 파악하고, 피치 추력편향시의 유동특성과 비교하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.170-176
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• 2010

초음속 항공기에서 피치 편향이 가능한 추력편향 노즐에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 초음속 항공기의 비행조건에서 터보팬 엔진의 기본성능을 도출하였으며, 이를 바탕으로 이차원형태의 피치 편향이 가능한 추력편향 노즐을 설계하였다. 상용 해석프로그램인 Fluent 를 이용하여 축소확대 노즐에 대한 기본 유동특성을 파악하고, 피치 추력편향시의 유동특성과 비교하였다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제9권3호
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• pp.30-37
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• 2011

The thrust vectoring concept has been used for use in new advanced supersonic aircraft. This study presents the performance characteristics of the thrust vectoring nozzle by visualizing the shock behaviors with Schlieren method. The scaled models were designed and manufactured to see the shock behaviors of the various airflow condition. Also we executed experimental tests to see the geometrical effects of the thrust vector nozzle by changing pitch angle and length of pitch flaps. From this study we could understand the supersonic flow characteristics of the thrust vector nozzle. The total thrust of thrust vector nozzle is diminished by increasing the flap angle. But there is an optimum flap length ratio for attaining the highest thrust level and proper pitch effect.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권9호
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• pp.723-730
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• 2014

이차유동을 이용한 초음속 동축류 추력편향 제어기법에 대한 실험적 연구가 진행되었다. 쉴리렌 유동가시화 및 로드셀을 이용한 고정확도의 다분력 시험장치를 통하여 이차원 초음속(마하수 2.0) 유동의 추력편향 특성이 관찰되었다. 추력편향각은 부유동의 압력이 점차 커지면서 일시 감소 후 다시 증가하는 V-자형 추세를 보이고 있음이 관찰되었다. 추력편향 유동의 성능을 나타내는 성능계수들의 분석이 이루어졌으며, 보다 높은 성능지표를 나타내는 본 시스템의 운용조건이 제시되었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제10권7호
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• pp.658-668
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• 2004

This paper is concerned with a control allocation strategy using the dynamic inversion and the pseudo inverse control which generates the nominal control input trajectories. In addition, an autopilot design method is proposed by using time-varying control technique which is time-varying version of the pole placement of linear time-invariant system for an agile missile with aerodynamic fin and thrust vectoring control. The control allocation proposed in this paper is capable of extracting the maximum performance by combining each control effector, aerodynamic fin and thrust vectoring control. The adopted time-varying control technique for the autopilot design enhances the robustness of the tracking performance for a reference command. The main results are validated through the nonlinear simulations with aerodynamic data.