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대기/배경에 따른 계절별 항공기 적외선 방사 특성
IR Characteristics of an Aircraft in Different Atmospheric/Background Conditions 원문보기

韓國軍事科學技術學會誌 = Journal of the KIMST, v.17 no.4, 2014년, pp.456 - 462  

김태환 (연세대학교 기계공학과) ,  송지운 (연세대학교 기계공학과) ,  차종현 (연세대학교 기계공학과) ,  배지열 (연세대학교 기계공학과) ,  정대윤 (국방과학연구소 제3기술연구본부) ,  조형희 (연세대학교 기계공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Infrared(IR) guided heat-seeking missiles uses IR emissions from aircraft to detect and track a target. Due to passive characteristic of the IR guidance, early detection of the missile is difficult and it is significant threat to aircraft survivability. Therefore, IR signature prediction of the airc...

주제어

#적외선 스텔스   #표면온도   #항공기 적외선신호   #대기/배경 조건  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구에서는 상용프로그램인 RadthermIR v.10.4를 이용하여 2012년 대한민국 인천국제공항(위도 : 37.334N, 경도 : 126.474E)의 기상 측정 데이터를 기반으로 단발 엔진을 갖는 항공기의 계절별 적외선 신호를 분석하였다. RadthermIR은 유한차분법(Finite Difference Method)을 이용하여 비정상상태의 3차원 열전달을 고려하여 표면온도를 예측하고, 예측된 표면온도를 토대로 IR 신호를 예측할 수 있는 프로그램이다.

가설 설정

  • 복사열전달 계산을 위한 표면 방사율은 항공기 표면이 회색 군용페인트(ε = 0.568～0.834)로도색되어있다고 가정하였으며, 해석 파장 범위에 대한 페인트의 방사율은 Fig. 2와 같다.
  • 실제 비행중인 항공기의 경우 초음속 비행 시 공기와의 마찰로 인한 발열부와 엔진 및 노즐의 고온부 또한 적외선 신호의 원인으로 작용한다. 본 연구에서는 계절별 대기 특성이 항공기에 미치는 영향을 평가하기 위해 항공기를 인천국제공항 고도 1000 m 상공에 정지 상태로 가정하여 공력가열, 엔진의 발열부는 적외선신호에 포함시키지 않았다. 따라서 본문의 해석 결과에 Fig.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
적외선의 표적 탐지 수단으로 이용하는 파장 영역은? 적외선의 모든 파장 영역을 표적 탐지 수단으로 이용하는 것은 아니다. 일반적으로 적외선 표적 탐지의 영역으로 사용하는 1～20 μm 파장 길이의 적외선 신호 중 대부분 영역의 적외선들은 공기 중의 미세입자나 H2O 또는 CO2 분자들에 의해서 산란 및 흡수된다. 반면 3～5 μm의 중적외선(MWIR)과 8～12 μm의 원적외선(LWIR) 영역은 우수한 대기투과 특성을 나타내어 대기의 창이라 불리며 적외선 표적 탐지에 주로 사용된다[4]. 이러한 파장 영역의 적외선을 활용하면 대기를 투과하여 항공기의 적외선 신호를 수신할 수 있으며, 제2차 세계대전부터 특정 영역의 적외선들을 목표물탐지 및 추적 수단으로 본격적으로 활용하기 시작 하였다.
현대 전장 환경에서 항공기의 생존성의 의미는? 현대 전장 환경에서 항공기의 생존성은 전쟁의 승패와 직결되는 지표이다. 전쟁 초기 항공기의 주 임무는 적에게 탐지되지 않고 적의 주요 시설을 타격하는 것이며, 이러한 임무는 스텔스 성능을 갖춘 항공기를 통해 효율적으로 수행될 수 있다[1].
스텔스 기술이란? 전쟁 초기 항공기의 주 임무는 적에게 탐지되지 않고 적의 주요 시설을 타격하는 것이며, 이러한 임무는 스텔스 성능을 갖춘 항공기를 통해 효율적으로 수행될 수 있다[1]. 스텔스 기술은 표적이 유도 무기의 탐지기에 노출되는 확률을 감소시켜 아군 무기체계의 생존성을 향상시키는 기술로써 크게 가시, 레이더, 적외선, 음향 신호 감소 기술로 구분된다[2].
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참고문헌 (6)

  1. G. A. Rao, S. P. Mahulikar, "Integrated Review of Stealth Technology and its Role in Airpower," Aeronautical J. Vol. 106, pp. 629-641, 2002. 

  2. A. Zachariah, "Stealth Technology," Department of Mechanical Engineering, Government Engineering Colleage, 2009. 

  3. P. R. Sully, D. VanDam, J. Bird, D. Luisi, "Development of a Tactical Helicopter Infrared Signature Suppression(IRSS) System," Proceedings of the AGARD-FVP Conference, 9605-4-001, 1996. 

  4. K. N. LIOU., "An Introduction to Atmospheric Radiation," Academic Press, 2nd Edition, 2002. 

  5. Taehwan Kim, Jiwoon Song, Ji-Yeul Bae, Wonjung Lee, Hyung Hee Cho, Daeyoon Jung, "Aircraft IR Image with Viscous Heating," Proceedings of Low Observable Technology Conference 2013, pp. 57-58, 2013. 

  6. Radtherm IR 10.4 manual, ThermoAnalytics, 2012. 

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