KR102143815B1 - 아음속 하이퍼튜브 캡슐차량의 압축파 및 충격파의 반사 방지를 위한 순환 공력 실험 장치 - Google Patents

아음속 하이퍼튜브 캡슐차량의 압축파 및 충격파의 반사 방지를 위한 순환 공력 실험 장치 Download PDF

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이관섭
이택기
이창영
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Abstract

본 발명은 아음속 하이퍼튜브 캡슐차량의 압축파 및 충격파의 반사 방지를 위한 순환 공력 실험 장치에 관한 것으로, 아진공(0.001atm) 상태의 하이퍼 튜브 내부를 캡슐차량이 아음속(Mach<1.0)으로 주행시 캡슐차량의 전두부 및 후미부에서 발생하는 압축파 및 충격파의 반사를 방지하여 캡슐차량이하어퍼 튜브 내에서 정상상태(steady state)로 주행할 수 있는 아음속 하이퍼튜브 캡슐차량의 압축파 및 충격파의 반사 방지를 위한 순환 공력 실험 장치를 제공한다.

Description

아음속 하이퍼튜브 캡슐차량의 압축파 및 충격파의 반사 방지를 위한 순환 공력 실험 장치 { A infinity-circular aerodynamic experimental system for subsonic-flying capsule train in partial vacuum tube in which the reflection of compression and normal shock generated in front and tail of capsule is suppressed aerodynamic environment is achieved }
본 발명은 아음속 하이퍼튜브 캡슐차량의 압축파 및 충격파의 반사 방지를 위한 순환 공력 실험 장치에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 캡슐차량이 아진공 상태의 하이퍼 튜브 내부를 아음속으로 주행시 캡슐차량의 전두부 및 후미부에서 발생하는 압축파 및 충격파의 반사를 방지하여 캡슐차량이 하어퍼 튜브 내에서 정상상태로 주행할 수 있도록 하는 아음속 하이퍼튜브 캡슐차량의 압축파 및 충격파의 반사 방지를 위한 순환 공력 실험 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 터널주행 열차모형 시험장치는 고속으로 운행되는 철도차량이 터널을 지날 때 발생되는 각종 공기역학적인 현상을 데이터로 검출하여, 이를 토대로 터널 내공단면적과 열차 전두부의 형상 및 단면적을 최적으로 설계하고, 미기압파의 저감 대책을 개발하는데 사용된다.
이러한 시험장치는 열차모델을 짧은 가속구간에서 실제속도로 추진할 수 있는 발사장치가 필요하고, 그 다음 시험부에 해당하는 터널모델, 열차모델을 파손없이 안착토록 한 제동장치를 필요로하며, 전체적으로 열차모델을 탈선하지 않도록 한 가이드 기구를 갖춰야 한다.
상기 기존의 열차모형시험장치의 일 예로 등록특허 제10-0367627호(참고문헌 1)와 등록특허 제10-0389164호(참고문헌 2)가 제안된 바 있다.
상기 참고문헌 1,2에서 제시된 열차모형 시험장치들은 에어건 방식의 열차모델 발사기와 가속관을 통하여 열차를 발사하여 철도터널 주행 중의 터널내의 압력변동과 터널출구에서 방사되는 미기압파(충격성 소음)를 계측하지만, 철도터널 내부가 대기압(상압) 상태의 열차주행 공기역학 데이터를 계측한다. 따라서, 상기 열차모형 시험장치들은 터널 내부가 아진공(0.1기압 ~ 0.99기압)인 상태의 열차주행 시험을 수행할 수 없다.
이에 본 출원인은 초고속 튜브 트레인 기술개발을 위해 아진공 상태의 터널내에서 공기역학 시험을 할 수 있는 압축 공기를 이용한 초고속 발사 시스템의 일 예로 등록특허 제10-1180986호를 제안한 바 있다. 이는 초고속 튜브 트레인 아진공 열차주행 시험 장치에 관한 것으로, 열차모델의 추진력을 발생하는 열차모델추진부와, 상기 열차모델이 이동하는 시험영역인 터널모델과, 상기 터널모델을 이동한 열차모델을 정지하는 열차모델제동부로 구성되는 초고속 열차주행 시험 장치에 있어서, 상기 터널모델의 끝단은 차단막으로 막아 기밀하고, 진공펌프를 사용하여 상기 터널모델의 내부를 아진공 상태로 형성함으로써, 아진공 상태의 터널모델내에서 열차모델의 공기역학 시험을 할 수 있고 이를 통해 얻어진 데이터를 이용해 초고속 튜브 트레인 아진공 열차의 개발에 활용할 수 있다.
그런데, 이러한 압축 공기를 이용한 종래의 초고속 발사 시스템은 열차모델의 발사속도를 700km/h까지 실험 가능하지만 발사튜브 내부 압력은 0.2atm이 최저이다. 이는 공기 압축기를 사용함으로써 압축된 공기가 발사튜브 내부로 확산되므로 발사튜브 내부의 압력을 더 이상 낮추는 것이 불가능하다.
한편, 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 압축캔을 이용한 초고속 발사 시스템이 제안된 바 있으나, 이와 같이 발사체(1)의 후미부 끝에 압축캔(2)을 이용하는 경우 발사체(1)의 발사 속도가 마하(Mach) 1.5를 넘어서지만 압축캔(2)에 압축된 공기가 밀폐된 튜브 내부로 확산이 되므로 튜브 내부의 압력을 낮추는데 한계가 있다.
참고문헌 1: 등록특허 제10-0367627호 참고문헌 2: 등록특허 제10-0389164호 참고문헌 3: 등록특허 제10-1180986호
본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 아음속 하이퍼튜브 캡슐차량의 주행 실험시 캡슐차량의 전두부 및 후미부에서 발생하는 압축파 및 충격파의 반사를 방지하여 캡슐차량이 하어퍼 튜브 내에서 정상상태(steady state)로 주행할 수 있도록 하는 아음속 하이퍼튜브 캡슐차량의 압축파 및 충격파의 반사 방지를 위한 순환 공력 실험 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 캡슐차량이 아진공(0.001atm) 상태의 하이퍼 튜브 내부를 아음속(Mach<1.0)으로 주행시 캡슐차량의 전두부 및 후미부에서 발생하는 압축파 및 충격파가 아진공 튜브 내부에서 반사되어 캡슐차량으로 되돌아오는 것을 방지하여 압축된 공기가 밀폐된 튜브 내부로 확산되어 발생되는 내부 압력을 추가적으로 낮추는 것이 가능한 아음속 하이퍼튜브 캡슐차량의 압축파 및 충격파의 반사 방지를 위한 순환 공력 실험 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;
아진공 튜브와, 상기 아진공 튜브 내부를 주행하는 캡슐차량과, 상기 캡슐차량에 주행 압력을 제공하는 발사부와, 상기 캡슐차량에 제동 압력을 제공하는 제동부와, 상기 아진공 튜브 내의 압축파 및 충격파를 흡수하는 흡수 탱크와, 일단부는 상기 발사부와 연결되고 타단부는 상기 흡수 탱크와 연결되는 충격파 흡수 벤트와, 일단부는 상기 제동부와 연결되고 타단부는 상기 흡수 탱크와 연결되는 압축파 흡수 벤트를 포함하는 것을 특징으로 하는 아음속 하이퍼튜브 캡슐차량의 압축파 및 충격파의 반사 방지를 위한 순환 공력 실험 장치를 제공한다.
이때, 상기 흡수 탱크는 상기 아진공 튜브 내의 상기 캡슐차량이 정상 상태(steady state)를 유지하며 주행하도록 상기 캡슐차량 주행시 전두부 및 후두부에서 발생하는 압축파 및 충격파를 흡수하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 아진공 튜브에는 이동하는 캡슐차량의 속도측정을 위해 복수의 속도센서와, 아진공 튜브 내부의 온도를 측정하는 온도센서와, 아진공 튜브 내부의 압력을 측정하는 제1 압력센서가 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 발사부에는 내부 압력을 측정하는 제2 압력센서가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 발사부에는 내부 압력을 측정하는 제3 압력센서가 구비되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 아진공 튜브는 아진공을 형성하기 위해 제1 진공펌프와 연결되는 복수의 진공파이프 라인을 구비하고 상기 진공파이프 라인에는 아진공 정도를 측정할 수 있는 제1 진공계가 구비되며, 상기 제1 진공계의 전단에는 제1 진공밸브가 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 흡수 탱크는 제2 진공펌프와 연결되는 진공파이프 라인에 상기 흡수 탱크 내부의 진공 정도를 측정할 수 있는 제2 진공계가 구비되고 상기 제2 진공계 전단에는 제2 진공밸브가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡수 탱크 내부에는 제4압력센서가 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 충격파 흡수 벤트 및 압축파 흡수 벤트 내부에는 제5 및 제6 압력센서(610,710)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제동부는 상기 아진공 튜브의 타단에 구비되어 복수의 적층된 밀폐막으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 아진공 튜브 내부에서 캡슐차량이 아음속으로 주행시 발생하는 전두부 영역의 압축파 및 후미부 영역의 충격파가 아진공 튜브 내부에서 반사되어 캡슐차량으로 되돌아오는 것을 방지하고 이는 압축된 공기가 밀폐된 튜브 내부로 확산되는 것을 방지하여 아진공 튜브 내의 캡슐차량이 정상 상태(steady state)를 유지하며 주행할 수 있다.
특히, 본 발명은 전두부 전방 영역의 압축파 및 후미부 후방 영역의 충격파가 튜브 압력(0.001atm)으로 회복되는 거리를 전산유체해석(CFD)기술을 이용하여 시뮬레이션한 결과 전방 영역은 튜브 직경의 250배 이내 후방영역은 튜브 직경의 120배 이내에서 튜브 압력으로 회복되는 것으로 확인됨에 따라 아진공 튜브 내부에서 캡슐차량의 아음속 주행 공력 실험에서 정상상태(steady state)를 이룰 수 있고, 필요에 따라 아진공 튜브 내부의 압력을 더욱 낮출 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래 일반적인 압축캔을 이용한 초고속 발사 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 아음속 하이퍼튜브 캡슐차량의 압축파 및 충격파의 반사 방지를 위한 순환 공력 실험 장치의 전체 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 아음속 하이퍼튜브 캡슐차량의 주행시 밸생하는 전두부 압축파 및 후미부 충격파 모델을 도시한 도면이다.
도 4는 전산유체해석(CFD)를 이용한 아진공 튜브내부에서 아음속으로 캡슐차량 주행할 때 발생하는 전두부 압축파 및 후미부 충격파 분석 그래프이다.
이하, 본 발명에 따른 아음속 하이퍼튜브 차량의 압축파 및 충격파의 반사 방지를 위한 순환 공력 실험 장치를 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 아음속 하이퍼튜브 캡슐차량의 압축파 및 충격파의 반사 방지를 위한 순환 공력 실험 장치는 종래의 압축 공기 및 압축캔을 이용한 실험 장치와는 달리 아진공 튜브(100) 내부를 주행하는 캡슐차량(200)이 아음속(Mach<1)로 주행할 때 발생하는 캡슐차량(200) 전두부 영역의 압축파 및 후미부 영역의 충격파가 아진공 튜브(100) 내부에서 반사되어 캡슐차량(200)으로 되돌아오는 것을 방지할 수 있는 장치이다.
이와 같은 본 발명에 따른 아음속 하이퍼튜브 캡슐차량의 압축파 및 충격파의 반사 방지를 위한 순환 공력 실험 장치는 아진공 튜브(100)와, 상기 아진공 튜브(100) 내를 주행하는 캡슐차량(200)과, 상기 캡슐차량(200)에 주행 압력을 제공하는 발사부(300)와, 상기 캡슐차량(200)에 제동 압력을 제공하는 제동부(400)와, 상기 아진공 튜브(100) 내의 압축파 및 충격파를 흡수하는 흡수 탱크(500)와, 일단은 상기 발사부(300)와 연결되고 타단은 상기 흡수 탱크(500)와 연결되는 충격파 흡수 벤트(600)와, 일단은 상기 제동부(400)와 연결되고 타단은 상기 흡수 탱크(500)와 연결되는 압축파 흡수 벤트(700)를 포함한다.
이하 본 발명의 각부 구성을 구체적으로 셜명한다.
상기 아진공 튜브(100)는 캡슐차량(200)이 주행시 내벽과 마찰 또는 부딪힘이 없도록 설계하며, 비전영상 계측시스템(800)에 의하여 유동가시화(flow visualization)가 가능하도록 내부를 외부에서 볼 수 있는 투명 아크릴 재질 또는 그와 유사한 가시화 가능 재료로 이루어짐이 바람직하다.
이때, 상기 비전영상 계측시스템(800)은 초고속 카메라, 고속카메라제어 소프트웨어(820), 컴퓨터(830)를 포함한다. 따라서 초고속 카메라(1초에 1000 프레임 ~ 2000 프레임)(810)를 통해 촬영되는 캡슐차량(200)의 주행영상은 고속카메라제어 소프트웨어(820)를 통해 영상처리가 진행된 후 컴퓨터(830)에서 영상 분석이 이루어진 후 고속 시각화 시스템(840)으로 표시된다.
이때, 상기 아진공 튜브(100) 내부에는 올리브유 등을 사용하여 연무(smoke)를 발생시켜 유선을 볼 수 있도록 함이 바람직하다.
이러한 아진공 튜브(100)는 아진공(0.001atm)을 형성하기 위해 제1 진공펌프(110)와 연결되는 복수의 진공파이프 라인을 구비하고, 진공파이프 라인에 아진공의 정도를 측정할 수 있는 제1 진공계(120)가 구비되고, 진공 상태를 제어하기 위해 제1 진공계(120) 전단에 전자식으로 제어 가능한 제1 진공밸브(130)가 구비된다. 이때, 상기 제1 진공펌프(110)의 구동은 제어룸(900)의 제어용 컴퓨터(910)를 통해 이루어진다.
그리고, 상기 아진공 튜브(100)에는 이동하는 캡슐차량(200)의 속도측정을 위해 복수의 속도센서(140)와, 아진공 튜브(100) 내부의 온도를 측정하는 온도센서(150)와, 아진공 튜브(100) 내부의 압력을 측정하는 제1 압력센서(160)를 구비한다. 이러한 아진공 튜브(100) 내부의 속도센서(140)에서 계측되는 캡슐차량(200)의 속도값과 제1 압력센서(160)의 압력값은 제어 및 DAQ 컴퓨터(920)로 실시간으로 수집되며 PC(930)와 연결되는 속도표시 스크린(940) 및 압력표시 스크린(950)으로 디스플레이된다.
한편, 상기 캡슐차량(200)은 상기 아진공 튜브(100) 내를 주행하는 차량으로 전두부는 CNC 가공으로 정밀가공하며, 전두부와 후미부는 MC로 매끈하게 가공하여 상기 아진공 튜브(100)를 가로지르는 강선(101)이 지나갈 수 있게 관통홀(미도시됨)이 형성되고 그 관통홀에는 동재질의 링을 삽입 고정할 수 있다.
그리고, 상기 발사부(300)는 상기 아진공 튜브(100)의 일단에 구비되어 상기 캡슐차량(200)에 주행 압력을 제공하는 구성으로, 압력 조절이 가능한 압축공기실린더로 구성할 수 있다. 이러한 발사부(300)에는 내부 압력을 측정하는 제2 압력센서(310)를 구비하여 발사부(300) 내부의 압력값을 측정한다. 이때, 상기 발사부(300)의 구동 제어는 제어룸(900)의 제어용 컴퓨터(910)를 통해 이루어진다.
또한, 상기 제동부(400)는 상기 아진공 튜브(100)의 타단에 구비되어 상기 캡슐차량(200)에 제동 압력을 제공하는 구성으로, 복수의 적층된 밀폐막으로 구성할 수 있다. 이때, 상기 제동부(400)에는 내부 압력을 측정하는 제3 압력센서(410)를 구비하여 상기 제동부(400) 내부의 압력값을 측정한다.
물론, 상기 발사부(300) 및 제동부(400)의 제2 및 제3 압력센서(310,410)에 측정되는 압력값 역시 아진공 튜브(100)의 제1 압력센서(160)의 압력값과 마찬가지로 제어 및 DAQ 컴퓨터(920)로 실시간으로 수집되어 PC(930)를 통해 압력표시 스크린(950)으로 디스플레이된다.
한편, 상기 흡수 탱크(500)는 상기 아진공 튜브(100) 내에서 캡슐차량(200)의 고속 주행시 캡슐차량의 전두부에서 발생하는 압축파와 후미부에서 발생하는 충격파를 흡수하는 기능을 수행한다.
이와 같은 흡수 탱크(500)는 제2 진공펌프(510)와 연결되는 진공파이프 라인에 흡수 탱크(500) 내부의 진공의 정도를 측정할 수 있는 제2 진공계(520)를 설치하고 진공 상태를 제어하기 위해 제2 진공계(520) 전단에 전자식으로 구동되는 제2 진공밸브(530)가 구비된다. 이때, 상기 제2 진공펌프(510)의 구동 제어는 제어룸(900)의 제어용 컴퓨터(910)를 통해 이루어진다.
그리고, 상기 흡수 탱크(500)에는 내부 압력을 측정하는 제4 압력센서(540)가 구비되며, 이러한 제4 압력센서(540)에서 측정되는 압력값 역시 제어 및 DAQ 컴퓨터(920)로 실시간으로 수집되어 PC(930)를 통해 압력표시 스크린(950)으로 디스플레이된다.
이와 같은 흡수 탱크(500)의 일단부와 타단부는 충격파 흡수 벤트(600) 및 압축파 흡수 벤트(700)를 통해 상기 발사부(300) 및 제동부(400)와 연계되어 상기 아진공 튜브(100) 내에서 상기 캡슐차량(200)의 고속 주행시 캡슐차량(200)의 전두부 및 후미부에서 발생하는 압축파와 충격파를 흡수하게 된다.
이때, 상기 충격파 흡수 벤트(600)의 일단부는 상기 발사부(300)와 연결되고 타단부는 상기 흡수 탱크(500)의 일단부와 연결되며, 상기 압축파 흡수 벤트(700)의 일단부는 상기 제동부(400)와 연결되고 타단부는 상기 흡수 탱크(500)의 타단부와 연결되는 구조로 이루어진다.
이러한 충격파 흡수 벤트(600) 및 압축파 흡수 벤트(700) 내부에는 제5 및 제6 압력센서(610,710)가 구비되며, 이러한 제5 및 제6 압력센서(610,710)에서 측정되는 압력값 역시 제어 및 DAQ 컴퓨터(920)로 실시간으로 수집되어 PC(930)를 통해 압력표시 스크린(950)으로 디스플레이된다.
이와 같이 흡수 탱크(500)는 상기 충격파 흡수 벤트(600)와 압축파 흡수 벤트(700)를 통해 유입되는 캡슐차량(200) 전두부의 압축파와 후미부의 충격파를 흡수하여 압축된 공기가 반사되어 캡슐차량으로 되돌아오며 아진공 튜브(100) 내부로 확산되는 것을 방지함에 따라, 상기 아진공 튜브(100) 내의 캡슐차량(200)이 정상 상태(steady state)를 유지하며 주행할 수 있다.
이러한 아진공 튜브(100) 내부에서 아음속으로 캡슐차량(200)이 주행할 때 발생하는 캡슐차량(200)은 도 3의 전두부 압축파 및 후미부 충격파 모델에 따라 아진공 튜브(100) 내부를 주행하는 캡슐차량(200)의 전두부 전방 영역의 압축파 및 후미부 후방 영역의 충격파가 아진공 튜브(100) 내부의 압력(0.001atm)으로 회복되는 거리를 전산유체해석(CFD)기술을 이용하여 시뮬레이션 한 결과가 도 4에 도시된다.
이에 의하면 아진공 튜브(100)의 전방 영역은 아진공 튜브(100) 내부 직경의 250배, 이내 후방영역은 아진공 튜브(100) 내부 직경의 120배 이내에서 아진공 튜브(100)의 압력으로 회복되는 것으로 조사됨을 알 수 있다.
특히, 본 발명에서와 같이 압력이 무한 순환하는 구조로 아진공 튜브(100)를 설계하면 전산해석 분석 결과를 충족하는 것으로 조사되었고, 이에 아진공 튜브(100)의 아음속주행을 하는 캡슐차량(200) 주행 공력 실험에서 정상상태(steady state)를 이룰 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형 가능한 것으로, 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 아진공 튜브 110: 제1 진공펌프
120: 제1 진공계 130: 제1 진공밸브
140: 속도센서 150: 온도센서
160: 제1 압력센서 200: 캡슐차량
300: 발사부 310: 제2 압력센서
400: 제동부 410: 제3 압력센서
500: 흡수 탱크 510: 제2 진공펌프
520: 제2 진공계 530: 제2 진공밸브
540: 제4 압력센서 600: 충격파 흡수 벤트
610: 제5 압력센서 700: 압축파 흡수 벤트
710: 제6 압력센서 800: 비전영상 계측시스템
810: 초고속 카메라 820: 고속카메라제어 소프트웨어
830: 컴퓨터 840: 고속 시각화 시스템
900: 제어룸 910: 제어용 컴퓨터
920: 제어 및 DAQ 컴퓨터 930: PC
940: 속도표시 스크린 950: 압력표시 스크린

Claims (10)

  1. 아진공 튜브와, 상기 아진공 튜브 내부를 주행하는 캡슐차량과, 상기 캡슐차량에 주행 압력을 제공하는 발사부와, 상기 캡슐차량에 제동 압력을 제공하는 제동부와, 상기 아진공 튜브 내의 압축파 및 충격파를 흡수하는 흡수 탱크와, 일단부는 상기 발사부와 연결되고 타단부는 상기 흡수 탱크와 연결되는 충격파 흡수 벤트와, 일단부는 상기 제동부와 연결되고 타단부는 상기 흡수 탱크와 연결되는 압축파 흡수 벤트를 포함하는 것을 특징으로 하는 아음속 하이퍼튜브 캡슐차량의 압축파 및 충격파의 반사 방지를 위한 순환 공력 실험 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 흡수 탱크는 상기 아진공 튜브 내의 상기 캡슐차량이 정상 상태(steady state)를 유지하며 주행하도록 상기 캡슐차량 주행시 전두부 및 후두부에서 발생하는 압축파 및 충격파를 흡수하는 것을 특징으로 하는 아음속 하이퍼튜브 차량의 압축파 및 충격파의 반사 방지를 위한 순환 공력 실험 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 아진공 튜브에는 이동하는 캡슐차량의 속도측정을 위해 복수의 속도센서와, 아진공 튜브 내부의 온도를 측정하는 온도센서와, 아진공 튜브 내부의 압력을 측정하는 제1 압력센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 아음속 하이퍼튜브 캡슐차량의 압축파 및 충격파의 반사 방지를 위한 순환 공력 실험 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 발사부에는 내부 압력을 측정하는 제2 압력센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 아음속 하이퍼튜브 캡슐차량의 압축파 및 충격파의 반사 방지를 위한 순환 공력 실험 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 발사부에는 내부 압력을 측정하는 제3 압력센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 아음속 하이퍼튜브 캡슐차량의 압축파 및 충격파의 반사 방지를 위한 순환 공력 실험 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 아진공 튜브는 아진공을 형성하기 위해 제1 진공펌프와 연결되는 복수의 진공파이프 라인을 구비하고 상기 진공파이프 라인에는 아진공 정도를 측정할 수 있는 제1 진공계가 구비되며, 상기 제1 진공계의 전단에는 제1 진공밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 아음속 하이퍼튜브 캡슐차량의 압축파 및 충격파의 반사 방지를 위한 순환 공력 실험 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 흡수 탱크는 제2 진공펌프와 연결되는 진공파이프 라인에 상기 흡수 탱크 내부의 진공 정도를 측정할 수 있는 제2 진공계가 구비되고 상기 제2 진공계 전단에는 제2 진공밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 아음속 하이퍼튜브 캡슐차량의 압축파 및 충격파의 반사 방지를 위한 순환 공력 실험 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 흡수 탱크 내부에는 제4압력센서가 구비되는 것을 특징으로 하는 아음속 하이퍼튜브 캡슐차량의 압축파 및 충격파의 반사 방지를 위한 순환 공력 실험 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 충격파 흡수 벤트 및 압축파 흡수 벤트 내부에는 제5 및 제6 압력센서(610,710)이 구비되는 것을 특징으로 하는 아음속 하이퍼튜브 캡슐차량의 압축파 및 충격파의 반사 방지를 위한 순환 공력 실험 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제동부는 상기 아진공 튜브의 타단에 구비되어 복수의 적층된 밀폐막으로 구성되는 것을 특징으로 하는 아음속 하이퍼튜브 캡슐차량의 압축파 및 충격파의 반사 방지를 위한 순환 공력 실험 장치.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07151647A (ja) * 1993-12-01 1995-06-16 Central Japan Railway Co トンネル走行実験方法及び装置
KR20020033384A (ko) * 2000-10-31 2002-05-06 안우희 열차모형 시험장치
KR100367627B1 (ko) 1999-10-30 2003-01-10 한국철도기술연구원 열차모형 시험장치
KR20120010339A (ko) * 2010-07-26 2012-02-03 한국철도기술연구원 초고속 튜브 트레인 아진공 열차주행 시험 장치
KR101564552B1 (ko) * 2014-11-21 2015-10-30 한국철도기술연구원 초고속 밸브를 적용한 공압식 열차 모형 주행 시험 장치
CN108956175A (zh) * 2018-08-15 2018-12-07 中南大学 列车动模型试验空气助推弹射装置及试验方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07151647A (ja) * 1993-12-01 1995-06-16 Central Japan Railway Co トンネル走行実験方法及び装置
KR100367627B1 (ko) 1999-10-30 2003-01-10 한국철도기술연구원 열차모형 시험장치
KR20020033384A (ko) * 2000-10-31 2002-05-06 안우희 열차모형 시험장치
KR100389164B1 (ko) 2000-10-31 2003-06-27 한국철도기술연구원 열차모형 시험장치
KR20120010339A (ko) * 2010-07-26 2012-02-03 한국철도기술연구원 초고속 튜브 트레인 아진공 열차주행 시험 장치
KR101180986B1 (ko) 2010-07-26 2012-09-07 한국철도기술연구원 초고속 튜브 트레인 아진공 열차주행 시험 장치
KR101564552B1 (ko) * 2014-11-21 2015-10-30 한국철도기술연구원 초고속 밸브를 적용한 공압식 열차 모형 주행 시험 장치
CN108956175A (zh) * 2018-08-15 2018-12-07 中南大学 列车动模型试验空气助推弹射装置及试验方法

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