$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

고체로켓모터의 적외선 신호에 관한 수치적·실험적 연구
Numerical and Experimental Study on Infrared Signature of Solid Rocket Motor 원문보기

한국추진공학회지 = Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers, v.18 no.5, 2014년, pp.62 - 69  

김상민 (School of Mechanical Engineering, Yonsei University) ,  김민택 (School of Mechanical Engineering, Yonsei University) ,  송순호 (School of Mechanical Engineering, Yonsei University) ,  백국현 (Advanced Propulsion Technology Center, Agency for Defense Development) ,  윤웅섭 (School of Mechanical Engineering, Yonsei University)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

미사일의 탐지, 인식 및 추적 및 적외선을 줄여 피탐지성을 최소화 하는 데에 있어 로켓 플룸적외선 신호는 중요한 역할을 한다. 저연 추진제 및 무연 추진제를 사용하는 소형 고체로켓모터를 사용하여 로켓 플룸의 적외선 신호를 계측하였다. 로켓 플룸의 적외선 신호를 예측하기 위해 플룸의 유동장에 대한 전산모사를 수행하였으며, layered integration 방법을 사용하여 적외선 신호를 예측하였다. 해석 및 계측 결과는 잘 일치하였다. 두 신호 모두 $H_2O$에 의해 $2.5-3.0{\mu}m$영역에서, CO$CO_2$에 의한 $4.5{\mu}m$ 영역에서 강한 신호를 나타낸다. 계측 결과, $4.3{\mu}m$ 영역에서 해석 결과와 다르게 강한 신호가 나타나는데, 이는 대기 중의 $CO_2$에 의한 흡수를 보정하는 과정에서 발생하는 실험 오차로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Infrared signature of rocket plume plays an important role for detection, recognition, tracking and minimzing for low observability. Infrared signatures of rocket plume with reduced smoke propellant and smokeless propellant are measured. In order to estimate the infrared signature of rocket plume, C...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

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

문제 정의

  • 본 연구는 고체로켓모터 플룸의 적외선 신호를 예측하기 위해서 난류, 반응 모델을 포함하는 유동장 해석을 수행하였으며, 이 결과를 바탕으로 layered integration 기법을 사용하여 적외선 신호를 예측하였다. 또한 이 과정을 검증하기 위해 저연 및 무연 추진제를 사용하는 소형 고체로켓모터의 적외선 신호를 계측하였고 이를 해석 결과와 비교하였다.
  • 본 연구는 공간상의 한계로 인해 플룸의 일부 영역에 대한 적외선 신호를 계측하였고, 해석과 비교함으로써 적외선 예측 프로그램을 검증하였다. 추후 연구에서는 플룸 전체의 적외선 신호를 계측하고 이를 해석 결과와 비교함으로써 적외선 예측 프로그램을 추가 검증할 계획이다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
적외선 신호를 해석하기 위해서 무엇을 해야하는가? 적외선 신호를 해석하기 위해서는 복사 열전달 지배방정식인 Radiative Transfer Equation(RTE) 의 해를 구한다. 이 RTE의 해를 구하는 다양한 방법이 있으나, 로켓 플룸의 적외선 신호를 예측 하기 위한 방법으로 Layered Integration Method[5,8], Finite Volume Method(FVM) 또는 Ordinate Method(OM)[10], Flux Mehotd[2,3,7] 및 Monte Carlo Method(MCM)[6,9]의 다양한 기법이 사용되었다.
미사일을 탐지하는데 있어 적외선이 중요한 요소인 까닭은 무엇인가? 일반적으로 미사일에서 사용하는 고체로켓모터는 고체 추진제를 연소시켜 고온, 고압의 연소가스를 만들고, 이를 노즐을 사용하여 팽창시킴으로써 추력을 얻는 추진기관으로 다른 추진기관과 비교하여 높은 온도의 연소가스를 외부로 방출한다.
미사일의 고체로켓모터를 개발 할 시 발생되는 적외선을 줄여야하는 까닭은 무엇인가? 반면, 미사일의 고체로켓모터를 개발하는 경우, 임무를 성공적으로 완수하기 위해 생존성을 높여야 하며, 고체로켓모터에서 발생되는 적외선을 줄이는 것이 피탐지성을 최소화하기 위한 중요한 요소가 된다. 따라서, 미사일을 탐지하거나 개발하는 입장에서 고체로켓모터가 발생하는 적외선 신호에 대한 이해와 이를 예측하는 것은 매우 중요하다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (12)

  1. Zirkind, R., "Radiation from Rocket-Exhaust Plumes," Symposium on Combustion, Vol. 11, No. 1, pp. 613-620, 1967. 

  2. Hong, J., Deborah, L., Robert, C., Jonathan, E. and Alan, T., "Comparison of Atlas Ground Based Plume Imagery with Chemically Reacting Flow Solutions," 32nd Thermophysics conference, Atlanta, GA, U.S.A., AIAA 97-2537, Jun. 1997. 

  3. Alexeenko, A., Gimelshein, N.E., Levin, D.A., Collins, R.J., Rao, R., Candler, G.V., Gimelshein S.F., Hong, J.S. and Schilling, T., "Modeling of Flow and Raidation in the Atlas Plume," J. Thermophysics and Heat Transfer, Vol. 16, No. 1, pp. 50-57, 2002. 

  4. Avital, G., Cohen, Y., Gamss, L., Kanelbaum, Y., Macales, J., Trieman, B., Yaniv, S., Lev, M., Stricker, J. and Sternlieb, A., "Experimental and Computational Study of Infrared Emission from Underexpanded Rocket Exhaust Plumes," J. Thermophysics and Heat Transfer, Vol. 15, No. 4, pp. 377-383, 2001. 

  5. Tejwani, G., "Transmittance and Radiance Computations for Rocket Engine Plume Environments," 2003 ASME Heat Transfer Conference, Nevada, LV, U.S.A., HT2003-47406, Jul. 2003. 

  6. Surzhikov, S.T., "3-D Model of the Spectral Emissivity of Light-scattering Exhaust Plumes," High Temperature, Vol. 42, No. 5, pp. 763-775, 2004. 

  7. Rapanotti, J.L., "Fluent-based Modelling of Rocket Exhaust Signatures," Proc. of SPIE, Orlando, FL., U.S.A., Vol. 6239, Apr. 2006. 

  8. Ye, Q., Sun, X., Zhang, C., Shao, L. and Wang, Y., "Modeling and Simulation of Infrared Radiation form Rocket Plume at Boosting Stage," International Symposium on Photoelectronic Detection and Imaging, Beijing, China, Jun. 2009. 

  9. Dargaud, J.B., Troyes, J., Lamet J.M., Tesse, L., Vuillot, F. and Bailly, C., "A Study of Solid Rocket Motor Ignition Overpressure Waves: Jet Flow Development and IR Radiation," 4th European conference for aerospace science, Saint Petersburg, Russia, Jul. 2011. 

  10. Wang, W., Li, S., Zhang, Q. and Wang, N., "Infrared Radiation Signature of Exhaust Plume from Solid Propellants with Different Energy Characteristics," Chinese Journal of Aeronautics, Vol. 26, No. 3, pp. 594-600, 2013. 

  11. Frenklach, M., Bowman, C.T., Smith, G.P. and Gardiner, W.C., "Gri-Mech," World Wide Web location http://www.me.berkeley.edu/gri_mech/, Version 3.0, 1999. 

  12. Soufinani, A., Hartmann, J.M. and Taine, J., "Vaidity of Band-model Calculations for $CO_2$ and $H_2O$ Applied to Radiative Properties and Conductive-Radiative Transfer," J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, Vol. 33, No. 3, pp. 243-257, 1985. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

GOLD

오픈액세스 학술지에 출판된 논문

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로