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한국추진공학회지 = Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers, v.20 no.3, 2016년, pp.37 - 53
차지형 (Department of Aerospace and Mechanical Engineering, Korea Aerospace University) , 고상호 (School of Aerospace and Mechanical Engineering, Korea Aerospace University)
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This paper deals with an optimal output control for Space Shuttle Main Engine (SSME), a liquid propellant rocket engine using a staged-combustion cycle. For this purpose, we modeled simplified mathematical model of SSME using each SSME component divided into 7 major categories and found trim points ...
| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| SSME의 공급계, 추진계, 배관계는 무엇이 있는가 | SSME는 크게 공급계와 추진계, 배관계로 나눌수 있다. 4개의 터보펌프, 2개의 유체터빈, 2개의 가스터빈 그리고 터빈을 구동하기 위한 2개의 예연소기가 공급계를 이루고, 주 연소기와 인젝 터는 추력계를 구성하며 각종 밸브와 열 교환기, 기타 배관 등이 배관계를 이룬다[8]. 이와 같은 SSME의 운동 방정식은 총 38개의 1차 미분방정 식으로 나타낼 수 있으며, 본 모델링에서는 시동 조건에 대한 모델링을 생략하여 32개의 1차 미분방정식으로 구성하였으며 Appendix A에 정리 하였다[8]. | |
| Intelligent Control System에 대한 연구가 진행된 배경은 무엇인가 | 액체로켓엔진의 제어는 초기에는 로켓엔진의 성능을 제어하기 위하여 연료탱크 압력 제어, 추력제어를 위한 연소기 압력제어와 연료 혼합비를 이용하였다[2]. 그 이후 로켓의 안정화를 위한 연구를 수행하면서, 재사용이 가능한 우주왕복선 주 엔진(Space Shuttle Main Engine, SSME)의 개발과 함께 액체로켓엔진 건전성 감시 및 고장진단 기술이 중요해지면서 제어 이론을 바탕으로 한 Intelligent Control System (ICS)에 대한 연구가 진행되었다[3-7]. | |
| 우주발사체용 액체로켓엔진의 특징은 무엇인가 | 우주발사체용 액체로켓엔진은 다양한 구성품들이 높은 에너지밀도를 가지고 극한 상황에서 작동하기 때문에 사고발생 가능성이 높으므로 높은 안정성과 신뢰성이 요구된다. 이와 함께 현대의 제어 이론을 바탕으로 건전성 감시 및 고장진단 기술이 급속히 발전하였고, 이 기술을 액체로켓엔진에 적용하여 로켓엔진의 건전성을 감시하는데 응용되고 있다[1]. |
Cha, J.H., Ha, C.S., O, S.H. and Ko, S.H., "A Survey on Health Monitoring and Management Technology Liquid Rocket Engines," Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers, Vol. 18, No. 6, pp. 50-58, 2014.
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Lee, Y.C., "Stability and control of liquid propellant rocket systems," Journal of the American Rocket Society, Vol. 23, No. 2, pp. 75-81, 1953.
Merrill, W.C. and Lorenzo, C.F., "A Reusable Rocket Engine Intelligent Control," NASA TM 100963, Jul. 1988.
Musgrave, J.L., "Linear Quadratic Servo Control of a Reusable Rocket Engine," NASA TM 105291, Jun. 1991.
Lorenzo, C.F. and Musgrave, J.L., "Overview of Rocket Engine Control," NASA TM 105318, Jan. 1992.
Musgrave, J.L., Paxson, D.E., Litt, J.S. and Merrill, W.C., "A Demonstration of an Intelligent Control System for a Reusable Rocket Engine," NASA TM 105794, May 1992.
Paulo, C.T., "Dynamics Models for Liquid Rocket Engines with Health Monitoring Application," Master's Thesis, Massachusetts Institute of Technology, Boston, 1998.
Ha, C.S., Cha, J.H., Koo, J.Y. and Ko, S.H., "Dynamic Simulation and Analysis of Space Shuttle Main Engine under Artificially Injected Faults," International Journal of Aeronautical and Space Sciences, (2016) (submitted).
McCarty, R.D., "Hydrogen Technological Survey-Thermophysical Properties," Aerospace Safety Research and Data Institute, NASA Lewis Research Center, NASA SP 3089, 1975.
Stevens, B. L and Lewis, F. L., Aircraft control and simulation, 2nd ed., John Wiley & Sons, 2003.
Joint Army Navy NASA Air Force, "Test and Evaluation Guideline for Liquid Rocket Engines," Joint Army Navy NASA Air Force Liquid Propulsion Subcommittee Test Practices and Standard Panel, 2011.
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오픈액세스 학술지에 출판된 논문
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