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비행제어를 위한 비행 중 고체로켓 추력 예측 방법
In-Flight Prediction of Solid Rocket Motor Performance for Flight Control 원문보기

韓國軍事科學技術學會誌 = Journal of the KIMST, v.18 no.6, 2015년, pp.816 - 821  

이용인 (국방과학연구소 제1기술연구본부) ,  조성진 (국방과학연구소 제1기술연구본부) ,  최동균 (국방과학연구소 제1기술연구본부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, an in-flight prediction method of thrust profiles for solid rocket motors is proposed. Actually, it is very difficult to have detailed information about the performance of the rocket motors beforehand because it is quite sensitive to combustion environments. To overcome this problem, ...

주제어

#고체로켓모터   #추력선도   #연소시간   #비행 중 예측   #가속도  

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

문제 정의

  • 본 논문에서는 고체로켓모터를 탑재한 비행체에서 로켓의 추력특성을 비행 중 실시간 예측할 수 있는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 추진제 온도를 측정하거나 예측하지 않고 비행체가 발사된 후 초반 짧은 시간 동안 측정된 가속도를 토대로 전 구간 추력 특성을 예측할 수 있는 방법이다.
  • 본 논문에서는 고체로켓모터를 탑재한 비행체에서 비행 중 모터의 추력특성을 실시간 예측할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 로켓모터의 추력특성이 온도 등 연소조건에 따라 변하지만 그 형태는 유사성을 가진다는 점에서 착안하여 연소시간으로 추력선을 정규화하고, 매우 짧은 시간 동안 측정된 가속도를 이용하여 연소시간을 추정함으로써 전체 추력특성을 예측하는 것이다.
  • 이러한 사실을 간단한 해석을 통해 살펴보자. 우선 모터의 추력 F와 연소속도 r은 각각 다음과 같은 식으로 표현될 수 있다.

가설 설정

  • 로켓 연소에 따른 질량 변화는 시간에 대해 선형으로 감소하고, 전체 질량 대비 총 질량변화 Δm이 작다고 가정하면 추력가속도는 추력에 거의 정비례한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
수직으로 발사 후 표적을 향해 비행하는 방식에서 초반에 필요한 것은? 최근 정밀타격 유도탄들은 다양한 플랫폼에서 표적 대응 능력을 극대화하기 위해 수직으로 발사 후 표적을 향해 비행하는 방식을 많이 적용하고 있다. 이 경우 초반부터 신속히 기동해야 할 필요성이 있는데, 대개 발사 초기에는 유도탄의 속력이 크지 않기 때문에 공력(aerodynamic force) 제어가 어려우므로 추력벡터제* Corresponding author, E-mail: p51star.add@gmail.
정밀타격 유도탄에게 많이 적용하고 있는 방식은? 최근 정밀타격 유도탄들은 다양한 플랫폼에서 표적 대응 능력을 극대화하기 위해 수직으로 발사 후 표적을 향해 비행하는 방식을 많이 적용하고 있다. 이 경우 초반부터 신속히 기동해야 할 필요성이 있는데, 대개 발사 초기에는 유도탄의 속력이 크지 않기 때문에 공력(aerodynamic force) 제어가 어려우므로 추력벡터제* Corresponding author, E-mail: p51star.
수직으로 발사 후 표적을 향해 비행하는 방식의 목적은? 최근 정밀타격 유도탄들은 다양한 플랫폼에서 표적 대응 능력을 극대화하기 위해 수직으로 발사 후 표적을 향해 비행하는 방식을 많이 적용하고 있다. 이 경우 초반부터 신속히 기동해야 할 필요성이 있는데, 대개 발사 초기에는 유도탄의 속력이 크지 않기 때문에 공력(aerodynamic force) 제어가 어려우므로 추력벡터제* Corresponding author, E-mail: p51star.
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참고문헌 (5)

  1. D. S. Cartan, Rocket Propulsion Technology, Plenum, 1961. 

  2. J. W. Cornelisse, Rocket Propulsion and Spaceflight Dynamics, Pitman, 1979. 

  3. A. Davenas, Solid Rocket Propulsion Technology, Pergamon, 1993. 

  4. G. P. Sutton and O. Biblarz, Rocket Propulsion Elements, 7th ed., John Wiley & Sons, New York, 2001. 

  5. J. M. King, "Method for Generating Rocket Motor Data Profiles for Firings at Various Temperatures," U.S. Patent 7,024,288 B1, Apr. 2006. 

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