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한국항공우주학회지 = Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, v.43 no.12, 2015년, pp.1071 - 1078
최준섭 (Department of Aerospace Engineering, Graduate School at Chungnam National University) , 김동연 (Department of Aerospace Engineering, Graduate School at Chungnam National University) , 허환일 (Department of Aerospace Engineering, Chungnam National University)
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Numerical computations were performed to investigate the effects of pintle stroke, altitude, and bore on the performance of an external pintle thruster. Results show that under-expansion flow occurs always, independent of pintle stroke. An external pintle thruster shows good performance in that it i...
| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| DACS란 무엇인가? | 국방 분야에서는 비행 궤적과 자세를 제어하기 위하여 그 필요성이 있으며, 우주개발 분야에서는 행성탐사를 위한 탐사선 및 착륙선의 정밀한 자세제어 및 추력조절이 가능한 추력 발생 장치를 요구하고 있다. DACS(Divert and Attitude Control System)는 대탄도탄 유도미사일의 요격 비행체(Kill Vehicle, KV))에 탑재되는 핵심 서브시스템으로 KV의 궤도천이 및 비행 자체를 제어하는 기능을 담당한다. 특히 최근 개발이 이루어지고 있는 대탄도탄 유도미사일(Anti Ballistic Missile)의 경우 공기가 희박한 대기권, 또는 외기권에서 작동하여 공력을 이용한 궤도 수정이 어렵고, 요격을 위한 종말 단계에서는 큰 운동에너지가 필요하기 때문에 별도의 추력 발생 장치가 요구된다. | |
| DCS가 짧은 핀틀의 행정거리에도 추력 조절 성능이 좋아야 하며, 제어에 대한 반응속도가 빨라야 하는 이유는 무엇인가? | DCS는 고체 추진제의 연소가스가 유입되어 노즐을 통해 흐르고, 추력기와 노즐 내부에 핀틀이라는 구조물이 구동기에 의해 구동하면서 배기 되는 연소가스의 유량 및 연소기 내부압력을 조절하여 추력을 조절한다. 그리고 비행체를 운용하면서 고도에 따라 성능이 변하게 되어 빠른 제어가 필요하기 때문에 짧은 핀틀의 행정거리에도 추력 조절 성능이 좋아야 하며, 제어에 대한 반응속도가 빨라야 한다. 이러한 핀틀추력기의 작동 개념은 Fig. | |
| DACS에는 어떠한 추력기가 장착되어 있는가? | 특히 최근 개발이 이루어지고 있는 대탄도탄 유도미사일(Anti Ballistic Missile)의 경우 공기가 희박한 대기권, 또는 외기권에서 작동하여 공력을 이용한 궤도 수정이 어렵고, 요격을 위한 종말 단계에서는 큰 운동에너지가 필요하기 때문에 별도의 추력 발생 장치가 요구된다. DACS는 일반적으로 무게 중심이 위치한 평면상에 4개의 궤도천이용 추력기(Divert Control System, DCS)가 장착되어있고, 후단에는 6개의 자세제어용 추력기(Attitude Control System, ACS)가 장착되어 있는 것이 일반적이다[1]. |
Kim, S. S. and Huh, H., "Recent Progress in R&D and Prospect of Divert and Attitude Control System(DACS)", Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers, Vol. 16, No. 6, 2012, pp. 71-81.
Lee, J. H., Kim, J. K. and Jang, H. B., "A study on internal flow field of supersonic nozzle by needle type pintle position", KSPE Fall Conference, 2008, pp.269-272.
Humble, R. W., Henry, G. N. and Larson, W. J., Space propulsion analysis and design, McGraw-Hill, New York, U.S.A., 1995.
Lee, J. H., Kim, Y. C., Park, S. H., Lim, S. T., Oh, S. J., Won, J. W. and Yun, E. Y., "A Study on the performance of variable thrust rocket motor by the pintle nozzle", KSPE Fall Conference, 2012, pp. 367-370.
Lee, S. K. and Huh, H., "Effect of pintle shape on nozzle flow-pattern", KSPE Fall Conference, 2012, pp. 313-316.
Jeong, K. Y., Heo, J. Y., Sung, H. G., Yang, J. S. and Ha, D. S., "Thrust Characteristics of Through-type Pintle Nozzles with Large Scale Separation Flow", KSPE Spring Conference, 2014, pp. 32-38.
Choi, J. S. and Huh H., "Effect of Pintle Stroke on Internal/External Pintle Thrusters", KSPE Fall Conference, 2013, pp. 363-366.
US 6591603 B2, "Pintle Injector Rocket with Expansion-Deflection Nozzle", US Patent, 2003.7.
US 5456425 A, "Multiple Pintle Nozzle Propulsion Control System", US Patent, 1995.10.
Wang, S. W. and Huh, H., "Effect of Pintle Inflection Points on Performance of the SNECMA Modulatable Thrust Devices", KSPE Fall Conference, 2011, pp. 237-240.
Kim, D. Y., "CFD Simulation of a Nozzle Throat for Inside- and Outside-Type Pintle Thrusters", Master Dissertation, Chungnam National University, 2012.
Choi, J. S. and Huh, H., "Performance Estimation of the Altitude Compensating External Pintle Thruster", KSAS Spring Conference, 2015, pp.549-552.
Choi, J. S. and Huh, H., "Bore Effects on Aerodynamic Loads for External Type Pintle Thrusters", KSPE Fall Conference, 2014, pp.660-661.
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