초록 ▼

본 연구에서는 개발구조물의 설계 요구조건을 만족시키는 기본설계로 부터 비행시 복합재노즈콘 표면에서의 온도계산을 위해서 공력가열 해석을 수행하였으며 재질 및 두께에 따른 각 부위의 온도분포를 계산하여 구조해석을 수행하였으며, 내열재료의 삭마 특성에 대한 연구를 수행하였다. 위 개념설계로 부터 가용소재 및 제작공정을 선정하였으며 선정된 소재들에 대하여 복합소재 구조물 해석에 필수적인 물리적, 기계적 물성치를 시편제작 및 시편시험을 통하여 구하였다. 또한 시편제작을 통하여 제작 공정을 완성하였다. 위 시편시험의 물성치로 부터 선정된 소재

본 연구에서는 개발구조물의 설계 요구조건을 만족시키는 기본설계로 부터 비행시 복합재노즈콘 표면에서의 온도계산을 위해서 공력가열 해석을 수행하였으며 재질 및 두께에 따른 각 부위의 온도분포를 계산하여 구조해석을 수행하였으며, 내열재료의 삭마 특성에 대한 연구를 수행하였다. 위 개념설계로 부터 가용소재 및 제작공정을 선정하였으며 선정된 소재들에 대하여 복합소재 구조물 해석에 필수적인 물리적, 기계적 물성치를 시편제작 및 시편시험을 통하여 구하였다. 또한 시편제작을 통하여 제작 공정을 완성하였다. 위 시편시험의 물성치로 부터 선정된 소재에 대한 구조해석을 수행하여 두께 8mm의 노즈콘 구조물의 개념설계 및 결합부 설계를 완료하였으며, 또한 노즈콘 제작용 맨드럴 설계 및 제작을 완료하였다. 주요 내용은 다음과 같다. 공력가열 해석결과 표면의 최고온도는 Station 190mm에서 $330^\ccirc$이다. 가용 소재로는 Silica/Phenol,Glass/Phenol,Glass/Epoxy를 기본 소재로 하여 인장, 압축,전단,굴곡,시편을 제작하여 주요물성치를 구하였다. 제작공정은 적층후 Vacuum Baggting을 통한 Hydroclave Curing으로 선정하였다. 위 물성치로 부터 재질 및 각 적층각도를 따른 최대응력, 변위를 계산 비교하여 변위 3.0mm,최대응력 20Mpa인 Silica/Phenol(3mm,외피)와 Glass/phenol(5mm,내피)의 적층구조로 결정하여 설계하였다. 또한 로케트 동특성 시험연구에서는 발사체 부품의 정밀한 동특성 측정기법에 관한 연구로서 동특성 측정 항목인 질량, 무게중심,관성 모우멘트, Balancing 의 측정원리, 보정, 오차 해석 기법 및 측정방법에 관한 연구를 수행하였으며 위 동특성 측정항목에 대한 측정절차를 확립하였다.

Abstract ▼

In this study, we aimed to acquire the design and manufacture technique of advanced composite structure for an unguided rocket which has basic mission (Maximum flight time : 280sq Maximum altitude : 75km). The main study is following.
(1) Calculation of Aerodynamic Heating
(2) Establishment

In this study, we aimed to acquire the design and manufacture technique of advanced composite structure for an unguided rocket which has basic mission (Maximum flight time : 280sq Maximum altitude : 75km). The main study is following.
(1) Calculation of Aerodynamic Heating
(2) Establishment of Design Requirement
(3) Study on the Ablation of Polymer Composite
(4) Selection Composite Material
(5) Physical and Mechanical Properties Test in Composite Material
(6) Stress Analysis of Composite Nosecone
(7) Nosecone Deign
(8) Study Curing & Manufacture.
(9) Study Joints Design
(10) Dynamic Characteristics Test in the Rocket

목차 Contents

• 제1장 서 론...12
• 제2장 노즈콘 설계...16
• 제1절 서 론...16
• 제2절 노즈콘 설계요구 조건...18
• 제3절 노즈콘 소재 선정...19
• 제4절 삭마특성...24
• 제5절 체결부 설계...37
• 제3장 노즈콘 구조해석...46
• 제1절 공력가열...46
• 제2절 적충 복합재료 역학...56
• 제3절 응력해석...60
• 제4절 결론...65
• 제4장 시편제작 및 특성...102
• 제1절 시편 제작...103
• 제2절 기계적 물성치 측정시험...114
• 제3절 물리적 특성치 측정시험...125
• 제4절 시험결과 및 고찰...128
• 제5장 노즈콘 성형공정...150
• 제6장 동특성 시험 평가...156
• 제1절 서론...156
• 제2절 무게 중심 측정...156
• 제3절 관성모우멘트 측정...160
• 제4절 밸런싱...174
• 제5절 질량특성 측정 절차...179
• 제7장 종합 결론 및 연구계획...209
• 참고문헌...213