KR101513661B1 - hybrid thrust vector control system - Google Patents
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Abstract
하이브리드 추력편향제어 시스템에 관한 것으로,
추력편향 제어노즐의 토출측에 설치되어 코안다 효과를 이용하여 추력의 방향을 제어하는 코안다 면을 포함하고, 다른 제어유동 없이 상기 코안다 면의 이동을 통해 추력의 방향을 제어하는 기술 구성을 통하여
편향의 효율성을 향상시키고, 간소화된 구동으로 추력당 엔진무게와 유지비용을 줄일 수 있게 되는 것이다.The present invention relates to a hybrid thrust bias control system,
A thrust deflection control nozzle is provided on the discharge side of the throttle body to control the direction of the thrust using the coanda effect, and the direction of the thrust is controlled through the movement of the coanda without the other control flow.
It is possible to improve the efficiency of deflection and to reduce the engine weight and maintenance cost per thrust by simplified driving.
Description
본 발명은 하이브리드 추력편향제어 시스템에 관한 것으로, 더 자세하게는 추력노즐 후방에 위치하는 코안다 면의 이동으로 코안다 흡입효과의 강도를 조절하여 추력의 방향을 제어하는 것에 관한 것이다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to a hybrid thrust bias control system, and more particularly, to controlling the direction of a thrust by adjusting the intensity of a nose suction effect by movement of a nose pad located behind a thrust nozzle.
일반적으로 추력편향제어(TVC; Thrust Vector Control)는 비행기의 추력의 방향을 변화시키는 것을 의미한다.Generally, Thrust Vector Control (TVC) means changing the direction of the thrust of an airplane.
상기 추력편향제어는 수호이(SU)나 랩터(Rapter) 등의 최신예 전투기에서 사용되고 있는 기술이며, 추력의 일부를 항공기의 방향제어에 사용하여 기존의 조종면을 통한 항공기 제어방식으로 구현이 불가능한 초고기동성 비행과 단거리 이착륙(STOL; Short Take-Off and Landing)을 가능하게 하는 기술이다.The thrust bias control is a technique used in the latest fighter aircraft such as SU or Rapter and uses a part of the thrust to control the direction of the aircraft so that the ultra high mobility flight And short take-off and landing (STOL).
특히 상기 추력편향제어는 무인기에 접목시키는 경우 초음속 사각노즐의 추력편향제어를 통해 고기동성 및 스텔스 기능을 향상시킬 수 있다.Especially, when the thrust deflection control is applied to a UAV, the thrust deflection control of the supersonic square nozzle can improve the high driving ability and the stealth function.
종래에 있어서 상기 추력편향제어 기술은 베인(Vane) 등을 이용하는 기계적인 방법을 주로 채택하여 왔다.Conventionally, the thrust deflection control technique has mainly adopted a mechanical method using a vane or the like.
하기의 특허문헌 1과 특허문헌 2에는 기계적인 추력편향제어 기술이 개시되어 있다.The following
특허문헌 1의 추력편향이 가능한 가변노즐 시스템은 노즐의 형상 변화를 이용하여 유로를 변환함으로써 추력의 방향을 제어하는 방식이다.In the variable nozzle system capable of deflecting the thrust force of
특허문헌 2의 제트 베인 추력방향 조종 시스템은 베인을 이용한 유로 변화로 추력의 방향을 제어하는 방식이다.The jet vane thrust direction steering system of Patent Document 2 is a method of controlling the direction of the thrust by a flow path change using a vane.
특허문헌 1, 2와 같은 종래의 기계적인 추력편향제어 기술은 노즐의 방향을 직접적으로 제어하여 큰 편향각을 얻을 수 있으나 복잡한 시스템 구조로 추진시스템의 전체 중량 및 구동에너지가 증가하고, 유지보수 비용이 많이 들게 되는 단점이 있다.Conventional mechanical thrust deflection control techniques such as
또한, 고온, 고압의 연소가스에 노출되는 기계적 제어장치의 손상 가능성이 많고, 벽상호작용에 따른 추력감소로 효율이 낮은 단점이 있다.Further, there is a high possibility that the mechanical control device exposed to the high temperature and high pressure combustion gas is damaged, and the efficiency is low due to the reduction of the thrust due to the wall interaction.
따라서 최근 기계적인 가동구조 없이 노즐 주유동 내부, 혹은 외부에서 분출되는 이차유동을 이용한 유체역학적 추력편향 제어(Fluidic Control)에 관한 연구가 많이 진행되고 있다.Recently, there have been a lot of researches on the hydrodynamic thrust deflection control (Fluidic Control) using the secondary flow ejected from the inside or outside of the nozzle main flow without a mechanical operating structure.
노즐의 내부 또는 노즐 외부에서 분출되는 부유동을 이용하여 엔진노즐 출구의 주유동 방향을 제어하는 유체역학적 추력편향 제어 방식은 기존의 기계적 제어방식과 비교하여 엔진 무게당 추력성능을 7~12% 정도, 또한 운용비용을 37~53% 정도 개선할 수 있음이 보고된 바 있으며, 이차유동의 이용에 따른 노즐의 냉각성능 및 응답속도의 개선을 추가로 기대할 수 있다.The hydrodynamic thrust deflection control method, which controls the main flow direction of the engine nozzle outlet using the inlets or outflows from the outside of the nozzle, has a thrust per engine weight of 7 to 12% , And it has been reported that the operating cost can be improved by about 37 to 53%, and further improvement of the cooling performance and the response speed of the nozzle according to the use of the secondary flow can be expected.
한편, 다양한 유체역학적 추력편향 제어 기술 중에서 유체의 흐름이 코안다 면(Coanda Surface)에 접근하면 표면을 따라 흐르는 코안다 효과(Coanda Effect)를 이용한 동축류(coflow) 방식과 대향류 방식은 주노즐과 코안다 면 사이에서 분사 또는 흡입되는 2차 유동의 코안다 효과를 이용하여 주 제트를 편향시킨다.On the other hand, among the various hydrodynamic thrust deflection control techniques, the coflow method and the counterflow method using the Coanda effect, which flows along the surface when the fluid flow approaches the Coanda surface, The main jet is deflected using the Coanda effect of the secondary flow, which is injected or sucked in between the core and the core.
이러한 코안다 효과를 이용한 동축류 방식과 대향류 방식은 충격파를 이용하는 다른 방식의 유체역학적 제어노즐과 비교하여 편향의 효율성이 높은 것을 특징으로 한다.The co-axial and countercurrent methods using the Coanda effect are characterized by high deflection efficiency compared with other types of hydrodynamic control nozzles using shock waves.
상기 대향류 방식은 전술한 바와 같이 비교적 높은 편향 성능을 가지나 추가적인 흡입장치를 필요로 하며 유동의 이력 현상에 따라 제어가 다소 불안정한 문제가 있다.The countercurrent method has a relatively high deflection performance as described above, but requires an additional suction device and the control is somewhat unstable according to the hysteresis of the flow.
이에 비교하여 동축류 방식은 추진기관과 통합성이 유리한 이점을 가지나 상대적으로 운동량이 큰 제트에 대해 편향 성능이 낮고 2차 제어유동의 압력에 대한 선형적인 제어 특성을 가지는 데에 한계가 있다.Compared to this, the coaxial flow system has advantages of integration with the propulsion system, but it has a low deflection performance for the jet having a relatively large momentum and has a limitation in having a linear control characteristic for the pressure of the second control flow.
하기의 비특허문헌들은 유체역학적 추력편향제어(Fluidic Thrust Vector Control)에 대한 연구결과이다.The following non-patent documents are the results of a study on the hydrodynamic thrust vector control.
참고적으로 하기의 비특허문헌들 중에서 비특허문헌 3의 "유체역학적 추력편향제어의 성능개선에 관한 수치해석적 연구"의 결론은 다음과 같다.Reference is made to the following non-patent document 3 "Numerical study on performance improvement of hydrodynamic thrust deflection control" among the following non-patent documents.
1) 초음속 주유동의 추력편향은 부노즐 출구 높이(s)/코안다 플랩의 반경(R) 비의 영향보다는 주유동의 압력 및 팽창정도에 더 큰 영향을 받는다.1) Thrust deflection of the supersonic main flow is more influenced by the pressure and expansion degree of the main flow than the effect of the ratio of the height of the secondary nozzle outlet (s) / radius of the nose flap (R).
2) 계단식 형태의 코안다 플랩은 단일 유동의 코안다 효과는 있었으나, 주유동의 추력편향 성능을 개선하기 위한 방법으로 부적절하다.2) Coanda flap in a stepped shape has a single flow Coanda effect, but it is inappropriate as a method to improve thrust deflection performance of main flow.
3) 기존의 코안다 플랩의 경우 작은 주유동 압력 범위에서 추력편향 제어가 가능하였으나 곡률반경이 큰(s/R = 0.01) 새로운 코안다 플랩은 주유동이 과소 팽창되는 높은 압력에서도 추력편향제어가 가능하다.3) The conventional Coanda flap was able to control the thrust deflection under a small main flow pressure range. However, the new Coanda flap with a large radius of curvature (s / R = 0.01) had thrust deflection control even at high pressure, It is possible.
한편, 종래의 코안다 효과를 이용한 유체역학적 추력편향제어 시스템은 코안다 면의 위치가 고정되어 있기 때문에 편향제어에 한계가 존재하는 것으로 관찰되었다.On the other hand, it has been observed that the hydrodynamic thrust deflection control system using the conventional Coanda effect has a limitation in deflection control because the position of the coiled surface is fixed.
예를 들어 상기 종래의 코안다 효과를 이용한 유체역학적 추력편향제어 시스템은 코안다 면을 노즐 출구와 너무 가까운 위치에 배치하게 되는 경우에 2차 제어유동이 없음에도 유동이 코안다 면에 밀착되어 추력의 방향이 변환되는 문제가 있게 된다.For example, in the hydrodynamic thrust deflection control system using the conventional Coanda effect, when the Coanda surface is positioned too close to the nozzle outlet, the flow is in close contact with the Coanda surface even though there is no secondary control flow, There is a problem in that the direction of the image is changed.
이처럼 종래의 코안다 효과를 이용한 유체역학적 추력편향제어 시스템은 추력의 방향을 더 크게 변화시킬 수 있음에도 코안다 면을 노즐 출구에 더 가까이 위치시킬 수 없는 문제점이 있었다.The hydrodynamic thrust deflection control system using the conventional Coanda effect has a problem in that the direction of the thrust can be changed more largely, but the coanda side can not be located closer to the nozzle exit.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 제어유동 없이 코안다 면을 가지는 제어 플랩의 이동을 통해 추력편향 제어노즐의 추력 방향을 간편하게 제어할 수 있도록 하고, 편향 성능의 향상을 도모하여 기계적 추력편향 제어방식과 유체역학적 추력편향 제어방식의 이점을 모두 가질 수 있도록 하는 하이브리드 추력편향제어 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a thrust deflection control nozzle which can easily control a thrust direction of a thrust deflection control nozzle through movement of a control flap having a cone- And to provide a hybrid thrust bias control system capable of having both advantages of a mechanical thrust deflection control system and a hydrodynamic thrust deflection control system.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 하이브리드 추력편향제어 시스템은 추력편향 제어노즐; 상기 추력편향 제어노즐의 토출측에 설치되고, 코안다 효과를 이용하여 추력편향 제어노즐의 추력 방향을 제어하는 제어 플랩;을 구비하고, 상기 추력편향 제어노즐의 내부 또는 외부에 마련되는 제어유동 없이 상기 제어 플랩의 코안다 면의 위치변화를 이용하여 추력편향 제어노즐의 추력 방향을 제어하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a hybrid thrust bias control system according to the present invention includes: a thrust bias control nozzle; And a control flap installed at the discharge side of the thrust deflection control nozzle and controlling the thrust direction of the thrust deflection control nozzle by using the Coanda effect, The thrust direction of the thrust deflection control nozzle is controlled by using a change in position of the nose surface of the control flap.
본 발명에 따른 하이브리드 추력편향제어 시스템은 상기 제어 플랩의 코안다 면을 추력방향에 대해 수직방향으로 이동시키거나 수평방향으로 이동시키는 것에 의해 추력편향 제어노즐과 코안다 면 사이의 거리를 조절하여 추력편향 제어노즐의 편향각을 제어하는 것을 특징으로 한다.The hybrid thrust deflection control system according to the present invention adjusts the distance between the thrust deflection control nozzle and the nose surface by moving the nose surface of the control flap in a direction perpendicular to the thrust direction or moving it in the horizontal direction, And the deflection angle of the deflection control nozzle is controlled.
본 발명에 따른 하이브리드 추력편향제어 시스템은 항공기 동체를 코안다 면으로 활용하는 것을 특징으로 한다.The hybrid thrust bias control system according to the present invention is characterized in that the aircraft body is utilized as a coanda plane.
본 발명에 따른 하이브리드 추력편향제어 시스템은 상기 추력편향 제어노즐이 아음속 노즐 또는 초음속 노즐인 것을 특징으로 한다.The hybrid thrust bias control system according to the present invention is characterized in that the thrust bias control nozzle is a subsonic nozzle or a supersonic nozzle.
본 발명에 따른 하이브리드 추력편향제어 시스템은 다축의 편향 성능 확보를 위해 추력편향 제어노즐의 토출측에 여러 개의 제어 플랩을 설치한 것을 특징으로 한다.The hybrid thrust deflection control system according to the present invention is characterized in that a plurality of control flaps are provided on the discharge side of a thrust deflection control nozzle for ensuring deflection performance of multiple axes.
본 발명에 따른 하이브리드 추력편향제어 시스템은 다른 제어유동 없이 제어 플랩의 코안다 면의 이동을 통하여 추력의 방향을 손쉽게 제어할 수 있는 효과가 있다.The hybrid thrust deflection control system according to the present invention has an effect that the direction of thrust can be easily controlled through the movement of the nose of the control flap without any other control flow.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드 추력편향제어 시스템은 종래의 기계적 방식의 추력편향제어 시스템과 비교하여 편향의 효율성이 높으며, 간소화된 구동으로 추력당 엔진무게와 유지비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, the hybrid thrust deflection control system according to the present invention has a high deflection efficiency as compared with a conventional mechanical thrust deflection control system, and has an effect of reducing engine weight and maintenance cost per thrust by simplified driving.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드 추력편향제어 시스템은 종래의 유체역학적 방식의 추력편향제어 시스템과 비교하여 제어유동의 소모 없이 추력의 방향 제어가 가능하며, 향상된 편향 성능과 선형적인 제어응답특성을 확보할 수 있는 효과가 있다.In addition, the hybrid thrust deflection control system according to the present invention is capable of controlling the direction of thrust without consuming the control flow as compared with the conventional thrust deflection control system of the hydrodynamic type, and can secure an improved deflection performance and a linear control response characteristic There is an effect that can be.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드 추력편향제어 시스템에 의하면 강화된 편향 성능으로 운동량이 큰 초음속 유동에 대해서도 충분한 제어력을 가질 수 있으며, 15°이상의 강한 편향효과를 얻을 수 있다.Further, according to the hybrid thrust bias control system of the present invention, it is possible to obtain a sufficient control force even for a supersonic flow having a large momentum with an enhanced deflection performance, and a strong deflection effect of 15 degrees or more can be obtained.
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 추력편향제어 시스템의 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 추력편향제어 시스템의 초음속 유동의 편향을 나타낸 도면,
도 3은 곡률반경이 일정한 코안다 면과 추력편향 제어노즐 사이의 거리에 따른 편향각을 도시한 그래프,
도 4는 도 4a 내지 도 4d는 노즐과 코안다 면 사이의 거리(S)에 따른 편향각 변화의 쉴러린 유동을 나타낸 그림.1 is a conceptual diagram of a hybrid thrust bias control system according to the present invention,
FIG. 2 is a view showing the deflection of the supersonic flow in the hybrid thrust deflection control system according to the present invention,
3 is a graph showing a deflection angle according to a distance between a Coanda surface having a constant radius of curvature and a thrust deflection control nozzle,
Fig. 4 is a diagram showing the Schiller flow of the deflection angle change according to the distance S between the nozzle and the nose surface. Fig.
이하 본 발명에 따른 하이브리드 추력편향제어 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a hybrid thrust bias control system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하에서, "상방", "하방", "전방" 및 "후방" 및 그 외 다른 방향성 용어들은 도면에 도시된 상태를 기준으로 정의한다.In the following, the terms "upward", "downward", "forward" and "rearward" and other directional terms are defined with reference to the states shown in the drawings.
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 추력편향제어 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a hybrid thrust bias control system according to the present invention.
도 1과 같이 본 발명에 따른 하이브리드 추력편향제어 시스템은 추력편향 제어노즐(10)의 토출측에 코안다 면(21)을 가지는 제어 플랩(20)이 설치된다.1, the hybrid thrust bias control system according to the present invention is provided with a
상기 제어 플랩(20)의 코안다 면(21)은 일정 곡률반경(R)을 가지며, 아울러 유동의 편향에 적합한 형상을 가진다.The
상기 제어 플랩(20)은 코안다 면(21)에 의한 코안다 효과를 통하여 추력편향 제어노즐(10)에서 토출되는 추력의 방향을 제어한다.The
한편, 본 발명에 따른 하이브리드 추력편향제어 시스템은 추력편향 제어노즐(10)의 내부 또는 외부에 별도의 2차 제어유동이 마련되지 않으며, 제어 플랩(20)의 코안다 면(21)의 위치변화를 이용하여 추력편향 제어노즐(10)의 편향각(δ)을 제어한다.In the hybrid thrust deflection control system according to the present invention, a secondary control flow is not provided inside or outside of the thrust
즉, 본 발명에 따른 하이브리드 추력편향제어 시스템은 제어 플랩(20)의 코안다 면(21)을 추력방향에 대해 수직방향으로 이동시키는 것에 의해 추력편향 제어노즐(10)과 코안다 면(21) 사이의 거리(S)를 조절함으로써 추력편향 제어노즐(10)의 편향각(δ)을 제어한다.That is, the hybrid thrust bias control system according to the present invention controls the thrust
한편, 제어 플랩(20)을 추력방향에 대해 수평방향으로 이동시키게 되면 유동에 작용하는 코안다 면(21)의 작용 부위도 달라지게 된다.On the other hand, if the
본 발명에 따른 하이브리드 추력편향제어 시스템은 항공기 동체를 코안다 면(21)으로 활용할 수 있다.The hybrid thrust bias control system according to the present invention can utilize the aircraft body as the core
또한, 본 발명에 따른 하이브리드 추력편향제어 시스템에서 상기 추력편향 제어노즐(10)은 아음속 노즐 또는 초음속 노즐이다.Further, in the hybrid thrust bias control system according to the present invention, the thrust
도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 추력편향제어 시스템의 초음속 유동의 편향을 나타낸 도면이다.2 is a diagram showing the deflection of supersonic flow in the hybrid thrust deflection control system according to the present invention.
도 2는 추력편향 제어노즐(10)의 전압력 300kpa이고, 추력편향 제어노즐(10)과 코안다 면(21) 사이의 거리(S)가 2.0mm일 때의 초음속 유동의 편향을 나타낸 것이다.2 shows the deflection of the supersonic flow when the force S of the thrust
하기의 표 1은 추력편향 제어노즐(10)의 전압력이 300kpa 일 때 추력편향 제어노즐(10)과 코안다 면(21) 사이의 거리에 따른 편향각(δ)을 나타낸 것이다.Table 1 below shows the deflection angle? According to the distance between the thrust
도 3은 곡률반경이 일정한 코안다 면과 추력편향 제어노즐 사이의 거리에 따른 편향각을 도시한 그래프이다.3 is a graph showing a deflection angle according to a distance between a Coanda surface having a constant radius of curvature and a thrust deflection control nozzle.
상기의 표 1 및 도 3의 그래프와 같이 본 발명에 따른 하이브리드 추력편향제어 시스템에 있어서는 추력편향 제어노즐(10)과 코안다 면(21) 사이의 거리(S)가 증대됨에 따라 편향각(δ)의 선형적 감소가 일어난다.As shown in Table 1 and FIG. 3, in the hybrid thrust deflection control system according to the present invention, as the distance S between the thrust
또한, 도 3의 "I" 부위와 같이 특정 거리에서 비교적 큰 편향각(δ)의 감소가 나타나고, 편향각(δ)이 거의 사라지게 된다.In addition, as shown in Fig. 3, a relatively large deflection angle? Appears at a certain distance, and the deflection angle? Almost disappears.
따라서 추력편향 제어노즐(10)의 추력 방향을 제어하지 않을 때에는 코안다 면(21)을 추력에 영향을 미치지 않는 위치로 이동시키고, 추력편향 제어노즐(10)의 추력 방향 제어가 필요한 경우에는 코안다 면(21)을 추력편향 제어노즐(10)과 가까운 위치로 이동시키는 것이 바람직하다.Therefore, when the thrust direction of the thrust
도 4a 내지 도 4d는 노즐과 코안다 면 사이의 거리(S)에 따른 편향각 변화의 쉴러린 유동을 나타낸 그림이다.Figs. 4A to 4D are diagrams showing the Schiller flow of the deflection angle change according to the distance S between the nozzle and the nose surface. Fig.
도 4a는 노즐과 코안다 면 사이의 거리(S)가 1mm인 경우이고, 도 4b는 노즐과 코안다 면 사이의 거리(S)가 2mm인 경우이며, 도 4c는 노즐과 코안다 면 사이의 거리(S)가 4mm인 경우이며, 도 4d는 노즐과 코안다 면 사이의 거리(S)가 5mm인 경우이다.FIG. 4A shows a case where the distance S between the nozzle and the inner surface is 1 mm, FIG. 4B shows a case where the distance S between the nozzle and the inner surface is 2 mm, The distance S is 4 mm, and Fig. 4D is the case where the distance S between the nozzle and the nose surface is 5 mm.
본 발명에 따른 하이브리드 추력편향제어 시스템은 상기의 추력편향 제어노즐(10)과 코안다 면(21) 사이의 거리(S)에 따른 편향 특성을 이용하여 추력편향 제어노즐(10)의 추력 방향을 제어할 수 있으며, 제어 플랩(20)의 수평 이동 또는 수직 이동 하나만을 고려하여 구동부의 구조를 단순화할 수 있다.The hybrid thrust deflection control system according to the present invention uses the deflection characteristic according to the distance S between the thrust
또한 본 발명에 따른 하이브리드 추력편향제어 시스템에서 제어 플랩(20)을 수평 이동시키거나 수직 이동시키기 위한 액츄에이터는 에어실린더와 스프링을 이용한 방식이나 압축공기모터를 이용한 방식, 전기모터방식, LM가이드 방식 등의 공지의 이동수단 중의 어느 하나를 사용할 수 있다.Also, in the hybrid thrust deflection control system according to the present invention, the actuator for horizontally moving or vertically moving the
본 발명에 따른 하이브리드 추력편향제어 시스템은 다축의 편향 성능 확보를 위해 추력편향 제어노즐(10)의 토출측에 여러 개의 제어 플랩(20)을 설치하는 형태로 변형 실시될 수 있다.The hybrid thrust deflection control system according to the present invention can be modified to provide a plurality of control flaps 20 on the discharge side of the thrust
본 발명에 따른 하이브리드 추력편향제어 시스템은 미국 캘리포니아 산호세에서 개최된 제49회 항공우주/기계/전기/자동차 학회 주최 연합 추진 컨퍼런스 및 박람회(49th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit, 2013.07.14.~ 2013, 07.17.)에서 발표된 "Application of Back-Step Coanda Flap for Supersonic Co-flowing Fluidic Thrust Vector Control, Song, M.J., Park, S.H., Chang, H.B., Cho, Y.H., Lee, Y."의 논문과 같이 실험적으로 연구된 자료를 바탕으로 한 것이다.The hybrid thrust deflection control system according to the present invention is a hybrid thrust deflection control system according to the present invention, which is implemented in the 49th AIAA / ASME / ASE Joint Propulsion Conference & Exhibition, "Application of Back-Step Coanda Flap for Supersonic Co-flowing Fluidic Thrust Vector Control, Song, MJ, Park, SH, Chang, HB, Cho, YH, Lee, Y. "This paper is based on experimental data, such as the paper of"
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
10 : 추력편향 제어노즐
20 : 제어 플랩
21 : 코안다 면10: Thrust deflection control nozzle
20: control flap
21: If you know Ko
Claims (5)
상기 추력편향 제어노즐(10)의 토출측에 설치되고, 코안다 효과를 이용하여 추력편향 제어노즐(10)의 추력 방향을 제어하는 제어 플랩(20);을 포함하며,
상기 추력편향 제어노즐(10)의 내부 또는 외부에 마련되는 제어유동 없이 상기 제어 플랩(20)의 코안다 면(21)의 위치변화를 이용하여 추력편향 제어노즐(10)의 추력 방향을 제어하고,
상기 제어 플랩(20)의 코안다 면(21)을 추력방향에 대해 수직방향으로 이동시키는 것에 의해 추력편향 제어노즐(10)과 코안다 면(21) 사이의 거리(S)를 조절하고, 상기 제어 플랩(20)의 코안다 면(21)을 추력방향에 대해 수평방향으로 이동시키는 것에 의해 유동에 작용하는 코안다 면(21)의 작용 부위가 달라지게 하여, 추력편향 제어노즐(10)의 편향각을 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 추력편향제어 시스템.A thrust deflection control nozzle 10; And
And a control flap (20) installed on the discharge side of the thrust deflection control nozzle (10) and controlling the thrust direction of the thrust deflection control nozzle (10) by using the Coanda effect,
The thrust direction of the thrust deflection control nozzle 10 is controlled using the change in position of the core inner surface 21 of the control flap 20 without control flow provided inside or outside of the thrust deflection control nozzle 10 ,
The distance S between the thrust deflection control nozzle 10 and the nose inner surface 21 is adjusted by moving the nose inner surface 21 of the control flap 20 in the direction perpendicular to the thrust direction, By moving the nose inner surface 21 of the control flap 20 in the horizontal direction with respect to the thrust direction, the action area of the nose inner surface 21 acting on the flow is changed, Wherein the deflection angle control unit controls the deflection angle.
상기 제어 플랩(20)의 코안다 면(21)은 일정 곡률반경을 갖는 것을 특징으로 하는 하이브리드 추력편향제어 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the coil inner surface (21) of the control flap (20) has a certain radius of curvature.
항공기 동체를 코안다 면(21)으로 활용하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 추력편향제어 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the aircraft body is utilized as a core inner surface (21).
상기 추력편향 제어노즐(10)은 아음속 노즐 또는 초음속 노즐인 것을 특징으로 하는 하이브리드 추력편향제어 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the thrust deflection control nozzle (10) is a subsonic nozzle or a supersonic nozzle.
다축의 편향 성능 확보를 위해 추력편향 제어노즐(10)의 토출측에 복수의 제어 플랩(20)을 설치한 것을 특징으로 하는 하이브리드 추력편향제어 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein a plurality of control flaps (20) are provided on the discharge side of the thrust deflection control nozzle (10) in order to secure the deflection performance of the multiple shafts.
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---|---|---|---|---|
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US11574548B2 (en) | 2019-04-25 | 2023-02-07 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Aircraft degraded operation ceiling increase using electric power boost |
US11639228B2 (en) | 2019-03-01 | 2023-05-02 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Engine layouts and associated compartmentalization for aircraft having hybrid-electric propulsion system |
US11667391B2 (en) | 2019-08-26 | 2023-06-06 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Dual engine hybrid-electric aircraft |
US11738881B2 (en) | 2019-10-21 | 2023-08-29 | Hamilton Sundstrand Corporation | Auxiliary power unit systems |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11001378B2 (en) | 2016-08-08 | 2021-05-11 | Jetoptera, Inc. | Configuration for vertical take-off and landing system for aerial vehicles |
US10464668B2 (en) | 2015-09-02 | 2019-11-05 | Jetoptera, Inc. | Configuration for vertical take-off and landing system for aerial vehicles |
JP6930743B2 (en) | 2015-09-02 | 2021-09-01 | ジェトプテラ、インコーポレイテッド | Ejector and airfoil shape |
EP3645854A4 (en) | 2017-06-27 | 2021-03-24 | Jetoptera, Inc. | Configuration for vertical take-off and landing system for aerial vehicles |
KR102242041B1 (en) * | 2020-02-26 | 2021-04-16 | 한국항공대학교산학협력단 | Thrust-vector control apparatus and flight vehicle including the same |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996002746A1 (en) | 1994-07-14 | 1996-02-01 | Grumman Aerospace Corporation | Thrust reverser |
JP4736271B2 (en) | 2001-08-16 | 2011-07-27 | 株式会社Ihi | Exhaust nozzle for jet engine |
-
2013
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996002746A1 (en) | 1994-07-14 | 1996-02-01 | Grumman Aerospace Corporation | Thrust reverser |
JP4736271B2 (en) | 2001-08-16 | 2011-07-27 | 株式会社Ihi | Exhaust nozzle for jet engine |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11427344B2 (en) | 2019-03-01 | 2022-08-30 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Cooling system configurations for an aircraft having hybrid-electric propulsion system |
US11639228B2 (en) | 2019-03-01 | 2023-05-02 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Engine layouts and associated compartmentalization for aircraft having hybrid-electric propulsion system |
US11574548B2 (en) | 2019-04-25 | 2023-02-07 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Aircraft degraded operation ceiling increase using electric power boost |
US11667391B2 (en) | 2019-08-26 | 2023-06-06 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Dual engine hybrid-electric aircraft |
US11738881B2 (en) | 2019-10-21 | 2023-08-29 | Hamilton Sundstrand Corporation | Auxiliary power unit systems |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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