신개념의 초음속 제트 양방향 추력편향 제어에 관한 연구(2016~2019)-한국연구재단

본 제안서의 연구목표는 “이차유동의 분출에 따른 보조동력의 필요성을 배제한, 간단한 제어밸브만을 이용하여 초음속 제트의 추력편향각을 최대 70도 이상 유도할 수 있는 신개념의 추력편향 기술개발”에 있다. 이러한 목표로 진행되는 본 연구의 창의성 및 도전성은 다음 몇 가지로 요약될 수 있다.

(1) 제트의 추력편향 제어를 위하여 이차유동의 분출이 없다는 의미는 이차유동을 제어하기 위한 기계장치 및 추가동력의 필요성을 배제한, 보다 간단하고 효율적인 추력편향 제어기술 개발을 의미한다. 본 연구에서 제안하는 기술에 대한 학술적 연구는 본 제안자가 아는 한 전 세계적으로 아직 시도된 바가 없다.

(2) 본 연구에서 제안되는 기술은 현재 본 연구자에 의하여 다수의 국내특허가 출원 및 등록 되어 있는 상태이고, 수년간 지속 발전되어온 국내연구의 발전적 계승이라는 점에 의미가 있다. 또한 과거 선행연구 결과가 개념정립과 실험실 모델검증 단계인 TRL (Technology Readiness Level, 기술성숙도) 2∼3단계 정도 수준이었던 것을, 확장된 시스템 평가단계인 TRL 4단계 이상으로 발전시키는데 큰 의미가 있다.

(3) 노즐 내부나 외부에 설치된 베인이나 플랩을 이용하는 기존의 기계적 방식은 설치된 구조물과 초음속 유동과의 직접적인(수직에 가까운) 충돌을 통하는 방법이다. 이때 나타나는 많은 유동압력 손실 및 고온 유동의 직접적인 충돌로 인한 기계장치의 삭마나 파손 등의 문제가 있었으나, 본 기술은 그러한 가능성을 배제하는 고효율, 고경제성을 달성할 수 있는 신기술이며, 또한 고속유동에서 나타나는 추력손실 또한 3% 이내로 작으리라 예측되고 있다.

(4) 본 연구의 진행을 통하여 새로운 노즐시스템 및 편향제어 기술의 동적특성을 측정할 수 있는 고정확도의 추력편향 시험장치를 설계 제작되며, 기존 선행연구에서 확보된 시험장치 보정 및 자료획득 방법에 대한 추가적인 개선이 이루어질 예정이다.