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자유회전 테일핀의 Roll Lock-in 현상 예측 연구
양영록(Young Rok Yang),조태환(Tae Hwan Cho),명노신(Rho Shin Myong) 한국항공우주학회 2010 韓國航空宇宙學會誌 Vol.38 No.9
본 논문은 자유회전 테일핀을 갖는 커나드 유도 미사일에 대해 Falanga의 회전율 계산식을 자유회전 테일핀에 적용하여 자유회전 테일핀의 roll lock-in 현상을 예측하였다. 예측 결과의 정확도를 확인하기 위하여 Blair의 풍동시험 결과와 비교하여 검증하였다. 자유회전 테일핀의 회전율 계산 시에 필요한 테일핀의 롤링 모멘트는 풍동시험 결과를 이용하였고 롤 댐핑 모멘트는 missile DATCOM을 이용하여 계산하였다. 이를 자유회전 테일핀의 회전율 계산식에 대입하여 자유회전 테일핀의 회전율 및 Roll lock-in 현상을 예측하였으며 풍동시험 결과와 비교하였다. 검증결과, 자유회전 테일핀의 회전율 및 Roll lock-in 현상 예측 결과가 풍동시험 결과와 잘 일치하는 것을 확인 할 수 있었다. This paper investigated the roll lock-in phenomena of a canard-controlled missile with freely spinning tailfins by applying Falanga’s roll-rate equation. To confirm and validate the accuracy of the results of the roll-rate and roll lock-in prediction for freely spinning tailfins, the results were compared with Blair's wind tunnel test data. For calculation of the roll-rate of freely spinning tailfins, rolling moment coefficients of the tailfins were obtained from the wind tunnel test data and roll-damping coefficients were calculated by missile DATCOM. The roll-rate and roll lock-in of the freely spinning tailfins were calculated by applying these values to the roll-rate equation for freely spinning tailfins. The calculation results showed good agreement with the wind tunnel test data, and the roll lock-in could be anticipated as well.
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반실험적 기법 및 CFD 코드를 이용한 자유회전 테일핀을 갖는 커나드 조종 미사일에 관한 공력해석
양영록(Young Rok Yang),이진희(Jin Hee Lee),김문석(Mun Seok Kim),정재홍(Jae Hong Jung),명노신(Rho Shin Myong),조태환(Tae Hwan Cho) 한국항공우주학회 2008 韓國航空宇宙學會誌 Vol.36 No.3
반실험적 기법과 CFD 코드를 이용하여 자유회전 테일핀을 갖는 커나드 조종 미사일의 공력특성을 연구하였다. 반실험적 기법에서는 테일핀의 회전각에 따른 공력계수의 평균을 구한 후 자유회전 테일핀의 공력계수를 계산하였다. 또한 테일핀의 평균 롤링 및 롤 댐핑 모멘트계수를 이용하여 자유회전 테일핀의 회전율을 예측하였다. CFD 계산의 경우 중첩격자를 이용한 6-자유도 해석을 통해 테일핀의 회전율을 계산하였다. 미사일의 공력계수 예측 값들은 풍동실험 결과와 유사하게 나타났고, 커나드 롤 조종 및 요 조종시의 테일핀 회전율 또한 풍동실험결과와 근접하게 나타났다. 본 연구를 통해 자유회전 테일핀을 갖는 커나드 조종 미사일에 관한 공력해석에 반실험적 기법을 적용할 수 있음을 확인하였다. In this study the aerodynamic characteristics of a canard-controlled missile with freely spinning tailfins were investigated by using a semi-empirical method and a CFD code. The mean aerodynamic coefficients for the rolling and roll damping moments were first calculated and then used to predict the roll-rate of freely spinning tailfins. The calculation of roll-rate in the CFD code was carried out by combining a Chimera overset grid system and 6-DOF analysis module. The predicted roll-rate was in good agreement with the experimental data for the roll and yaw canard control inputs. It was also shown that the results are in good agreement with the prediction by a CFD code. This indicates that the semi-empirical method can be used to predict the roll-rate of a canard-controlled missile with freely spinning tailfins.
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자유회전 테일핀을 갖는 미사일에 대한 Roll Lock-in 현상의 수치적 연구
양영록(Y.R. Yang),김문석(M.S. Kim),명노신(R.S. Myong),조태환(T.H. Cho) 한국전산유체공학회 2009 한국전산유체공학회지 Vol.14 No.4
In this study, roll lock-in phenomena of freely spinning tailfins were investigated by a CFD code. To analyze a motion of freely spinning tailfins, this research use a Chimera method, an Euler code and a 6 degrees of freedom analysis. The numerical results of aerodynamic characteristics and roll rates of a canard-controlled missile with freely spinning tailfins show a good agreement with wind tunnel test results. Using the roll rates calculation result of freely spinning tailfins, roll lock-in phenomena is confirmed. Roll lock-in phenomena and Roll lock-in states can be predicted through effects of the induced vortex of the canards control and the analysis of the rolling moments of tailfins due to the bank angle.
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