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문제 정의
- 인공위성은 높은 신뢰성을 요구하는 시스템이므로 능동제어 방법보다 시스템 구성을 단순화하고 고도의 신뢰성을 확보할 수 있는 수동제어 방법을 선택하는 것이 바람직하다. 그러므로 본 연구에서는 수동 감쇄 재료를 이용하여 미소진동을 저감시키고자 하였다. 수동 감쇄기를 이용한 진동제어의 기본적인 원리는 그림 11에 나타나 있다.
- 이러한 핵심 기술들은 우주분야를 선도하는 여러 나라들에 의해 지속적으로 진보되고 있다. 본 논문에서는 이들 중 미소진동의 시험 및 해석 기술, 미소저감 제거기술에 관한 연구를 수행하였다.
- 본 논문에서는 인공위성의 반작용휠에서 발생하는 미소진동(jitter)의 측정 방법과 휠의 불균형에 의한 교란의 해석 방법을 소개하였다. 또, 이를 토대로 하여 50Hz 이상에서 실제 반작용휠과 유사한 동적 거동을 갖도록 미소진동 발생기를 제작하였다.
- 감쇄기를 사용하면 일반적으로 진동 전달계의 저주파 영역의 이득이 감소하는 반면에 고주파 영역의 이득은 증가한다. 이러한 동특성 변화를 이용, 제어하고자 하는 진동이 저주파 영역에 포함하도록 감쇄기를 적절하게 선정하여 진동을 저감시키는 것이다. 본 연구에서 사용된 감쇄재료는 LORD 사의 BTR (Broad Temperature Range) mount HTO-7 4개를 사용하였다.
- 13을 통해 알 수 있다. 이를 통해 위성체의 반작용휠에서 발생하는 미소진동의 수동 제어 가능성을 실험적으로 입증하였다.
가설 설정
- 등방성을 가지고 있다고 가정한다. 幻과 I”는 각각 반경방향과 축방향의 회전 강성 모멘트이며 cs 와 原는 각각 회전 운동의 감쇄계수와 강성계수이며 이도 역시 둥방성을 가지고 있다고 가정한다. 시스템에 감쇄가 없을 때 반경방향 병진 운동 및 회전 운동의 고유 진동수는 다음과 같이 표현된다.
- 여기서 x, y, z는 3축 방향의 병진 운동 변위, 0, Q는 3축 방향의 회전 운동 변위, me 휠의 질량, c 와 上는 각각 병진 운동의 감쇄계수와 강성계수이며 이는 등방성을 가지고 있다고 가정한다. 幻과 I”는 각각 반경방향과 축방향의 회전 강성 모멘트이며 cs 와 原는 각각 회전 운동의 감쇄계수와 강성계수이며 이도 역시 둥방성을 가지고 있다고 가정한다.
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