상호 움직임에 의한 간섭효과를 제거시키는 김발엔진구동장치 서보 작동기
| 대표분류 | 기타 | ||
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| 연구기관 | 한국항공우주연구원 | 연구자 | 박문수 |
| 기술내용 |
이전대상 특허번호: 10-0409229(한국) 이전유형: 통상실시권 기술료: 무상 비고: - 본 발명은 과학 관측 로켓 및 위성 발사체에 적용되는 장치로서 엔진의 추력 방향을 조절하여 로켓의 자세와 궤적을 제어하는 김발 엔진 위치제어용 구동장치에 구조적으로 나타나는 상호 간섭 효과를 없앨 수 있는 서보 작동기와 김발엔진의 상호 배치 및 설계에 관한 것이다. 김발구조물에 부착된 로켓 엔진의 추력방향을 제어하여 로켓을 원하는 방향으로 제어하기 위해서는 0.1도 이내의 오차 범위 이내에서 로켓 엔진을 동작할 수 있는 서보 구동장치가 필요하다. 이러한 서보 구동장치는 로켓의 피치와 요축에 각각 한 개씩 놓이게 되는데 엔진의 동작을 제어하는 도중에 각 구동장치의 상호 움직임에 의한 간섭현상으로 다른 한쪽의 구동장치의 동작에 영향이 발생된다. 이러한 간섭현상은 결국 구동장치 시스템의 오차를 크게 하는 결과를 가져오게 되어 전체 로켓 시스템의 제어안정성에 영향을 미치는 중요한 요인으로 작용하게 된다. 일반적인 위치제어용 서보 구동장치는 그 쓰임이 정밀제어라 하더라도 김발엔진과 같은 액체엔진 로켓의 특수한 구조를 가지는 경우에 해당하지 않는 것이 대부분이고 로켓의 피치, 요축과 같이 90도를 간격으로 배치되어 상호 움직이는 구조를 가지는 경우는 더우기 없으므로 상호 간섭영향을 고려하지 않은 설계도 가능하다. 또한 고체로켓이나 항공기에서 사용되는 노즐을 제어하는 경우는 액체엔진을 가진 로켓에서 사용하는 김발구조에서 발생하는 영향과는 다른 노즐목 부분의 변형에 의한 영향이 크게 된다. 본 발명은 김발엔진 위치제어용 구동장치에 나타나는 상호 간섭 효과를 없애는 목적으로 서보 작동기 양 끝단에 2자유도를 갖는 구형 이음새(Spherical Joint)를 사용하고 로켓의 엔진이 매달려 있는 김발구조는 유니버설 이음새(Universal Joint)를 사용하였으며, 구동장치 작동기의 회전축과 김발엔진의 회전축을 동일평면상에 서로 일치시키는 구조로 설계하였다. 또한 서보 작동기의 전진, 후진 동작시 김발엔진의 움직임의 선형성을 같게 하기 위해서 작동기를 로켓 기체축과 수평으로 배치하였다. 이상에서 사용한 방법으로 김발엔진의 제어를 위한 구동장치의 상호 동작시에 한쪽의 작동기의 움직임이 다른 한쪽의 작동기의 움직임에 영향을 주는 요인을 제거할 수 있으며 구동장치 시스템의 구조적인 설계만으로 제어기 오차 이외에 발생하는 부수적인 오차를 제거하는 결과를 얻을 수 있다. |
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