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초음속 비행환경 조건에서의 슈라우드 분리시험 연구
Experimental Investigation for the Shroud Separation in the Supersonic Flow 원문보기

한국항공우주학회지 = Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, v.45 no.7, 2017년, pp.539 - 549  

김정영 (The 1 st Research and Development Institute, Agency for Defense Development) ,  이동민 (The 1 st Research and Development Institute, Agency for Defense Development)

초록
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본 논문에서는 마하 3의 초음속 유동 환경에서의 슈라우드 분리 특성 연구를 위한 시험을 수행하였다. 시험은 분리 구조물의 시험이 가능한 수직 자유 젯 풍동에서 이루어졌다. 분리시험용 슈라우드는 시험 목적과 시험 환경에 맞게 소형화한 축소형 모델을 사용하였으며 외부 유동의 하중을 고려해 잠금/전개장치를 설계하였다. 고속카메라를 활용해 슈라우드가 전개되는 동안 슈라우드에서 생성되는 충격파 변화 양상과 슈라우드 전개/분리 거동을 기록하였다. 또 첨두부 동체 표면에는 압력센서를 적용해 슈라우드가 전개되는 동안 첨두부 표면에 작용하는 비정상 압력을 계측하였다. 시험자료 분석 결과, 슈라우드 분리기술 연구에 필요한 슈라우드 분리 영상 및 첨두부 비정상 압력 자료를 획득하였다. 아울러 외부 유동의 온도와 방향 조건에 따른 슈라우드 분리 거동과 충격파 변화 양상 그리고 첨두부 표면 압력 변화 특성을 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, experimental studies on the shroud separation were performed to investigate characteristics of the shroud separation at mach 3. Shroud separation tests were carried out in the vertical free-jet wind tunnel that is capable of testing separable structures. A shroud model was miniaturize...

주제어

#슈라우드 분리   #초음속 유동  

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

문제 정의

  • 본 논문에서는 수직 자유 젯(free jet) 풍동시설을 이용해 초음속 영역에서의 슈라우드 분리시험 연구를 수행하였다. 시험은 시험 환경에 맞게 설계된 축소형 슈라우드 모델을 대상으로 Mach 3의 유동 조건하에서 이루어졌다.
  • 본 논문에서는 초음속 유동 환경에서의 유도탄 슈라우드의 분리시험 연구를 수행하였다. 시험은 수직 자유 젯 풍동시설을 이용해 마하수 3, 고도 3.
  • 특히 동압이 높은 환경일 때는 더욱 그러하다. 본 연구에서는 시험모델의 자세각을 조정하는 방법으로 유동 방향 조건에 따른 슈라우드 분리 거동과 압력 변화 특성을 확인하였다. Fig.
  • 본 연구에서는 유동의 온도와 방향 조건에 따른 슈라우드 분리거동과 첨두부 표면의 압력 변화 특성을 확인하였다. 슈라우드 분리에는 동압의 영향이 지배적이다.
  • 시험은 시험 환경에 맞게 설계된 축소형 슈라우드 모델을 대상으로 Mach 3의 유동 조건하에서 이루어졌다. 시험을 통해 슈라우드 전개 영상과 첨두부 표면의 비정상 압력 데이터 등 슈라우드 분리 특성 연구를 위한 중요 자료들을 확보하고자 하였다. 첨두부 표면의 비정상 압력은 슈라우드에서 생성된 충격파와 첨두부 경계층간 상호작용의 결과이다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
슈라우드가 비행체의 비행시 가져야할 조건은 무엇인가? 슈라우드는 고온, 고압 환경으로부터 광학창 등의 주요 탑재물 보호를 목적으로 이용되는 구조물이다. 이 구조물은 내부 주요 탑재물을 안전하게 보호하다 일정 시점이 되면 비행체에서 분리된다. 분리되기 전까지 초기 고정 상태를 견고하게 유지해야 하고 분리 시에는 충분한 분리력을 부가해 동체와 충돌 없이 정상적으로 분리되도록 설계되어야 한다.
비행체의 슈라우드는 무엇인가? 정밀 타격을 목적으로 광학장비를 탑재한 초고속 유도탄에는 주로 첨두부 표면에 광학창이 적용된다. 슈라우드는 고온, 고압 환경으로부터 광학창 등의 주요 탑재물 보호를 목적으로 이용되는 구조물이다. 이 구조물은 내부 주요 탑재물을 안전하게 보호하다 일정 시점이 되면 비행체에서 분리된다.
슈라우드의 분리시험 방법은 무엇을 이용하였는가? 분리시험은 전통적인 불어내기식(blowdown) 고온 풍동인 수직 자유 젯 풍동시설을 이용하였다. Fig.
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참고문헌 (4)

  1. L. Resch, C. Decesaris, and E. Hedlund, "The Naval Surface Warfare Center Hypervelocity Wind Tunnel 9 Hypersonic Shroud Separation Testing Capability," AIAA 92-0676, 30th Aerospace Sciences Meeting & Exhibit, 1992 

  2. Michael S. Holden, Timothy P. Wadhams, Matthew MacLean, "Experimental Studies in the LENS Supersonic and Hypersonic Tunnels for Hypervelocity Vehicle Performance and Code Validation," AIAA 2008-2505, 15th AIAA International Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies Conference, 2008 

  3. R. Chamberlain, J. Baltar, "Time Accurate Calculation of Hypersonic Shroud Separation," AIAA 93-0317, 31st Aerospace Sciences Meeting & Exhibit, 1993 

  4. P.A. Cavallo and S.M. Dash, "Aerodynamic of Multi-Body Separation Using Adaptive Unstructured Grid," AIAA-2000-4407, 18th AIAA Applied Aerodynamic Conference, 2000 

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