KR20200026464A - 가변노즐의 구동성능 시험 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가변노즐의 구동성능 시험 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유압을 공급하는 유압공급장치, 상기 유압공급장치 및 하기 가변노즐 시험장치를 제어하는 제어장치, 및 상기 제어장치의 제어에 따라 가변노즐의 연소압력을 모사하는 가변노즐 모사장치를 포함하는, 가변노즐의 구동성능 시험 시스템을 제공한다.
Description
본 발명은 가변노즐의 구동성능 시험 시스템 및 방법에 관한 것이다.
기존의 실린더 형태 내부에 가압되는 공기압력을 모사하기 위한 시험장치는 1개의 유압 엑추에이터가 노즐 중심에서 여러개의 플랩으로 구성된 가변노즐에 동일하게 힘을 가하여 연소압력을 모사하는 구조이다.
이러한 시험장치는 플랩과 유압 엑추에이터 사이에 있는 로드셀의 압력 값을 이용해 가변노즐 목이 변화하더라도 주어진 동일한 압력을 유지할 수 있도록 엑추에이터를 제어해준다.
그러나, 가변노즐의 플랩 간의 편심이 고려되지 않아 일부의 플랩에만 힘이 가해지는 현상이 발생하여 실제 가해지는 압력 계측이 어렵고 가변노즐 자체의 편심 현상을 방해하여 실제 환경 구현이 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 가변노즐의 동 특성을 분석하고 편심 추력의 발생량을 예측할 수 있는 가변노즐의 구동성능 시험 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 하나의 플랩에 설치된 로드셀을 통하여 가해지는 힘을 계측하여 엑추에이터의 가압력을 자동으로 제어함으로써 가변노즐의 목 직경이 변화하더라도 주어진 연소 압력을 유지할 수 있는 가변노즐의 구동성능 시험 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 유압을 공급하는 유압공급장치, 상기 유압공급장치 및 하기 가변노즐 시험장치를 제어하는 제어장치, 및 상기 제어장치의 제어에 따라 가변노즐의 연소압력을 모사하는 가변노즐 모사장치를 포함하는, 가변노즐의 구동성능 시험 시스템을 제공한다.
또한, 상기 가변노즐 모사장치는, 플랩을 갖는 가변노즐 샘플, 상기 유압공급장치로부터 유압을 공급받으며, 상기 제어장치의 제어에 따라 상기 가변노즐 샘플의 플랩에 압력을 인가하는 유압 엑추에이터, 상기 가변노즐 샘플의 플랩에 부착되어 상기 유압 엑추에이터에 의한 압력을 전기적 신호로 변환하는 로드셀, 상기 가변노즐 샘플의 플랩에 연결되어 상기 플랩의 위치 변화량을 전기적 신호로 변환하는 변위센서, 및 상기 유압 엑추에이터의 압력을 상기 플랩에 유도하는 구동장치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동장치는 상기 유압 엑추에이터의 압력을 상기 가변노즐 샘플의 플랩에 전달하는 롤링 구조물 및 상기 롤링 구조물을 지지하는 지지대를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유압 엑추에이터는 상기 가변노즐 샘플의 양측으로 설치되어 상기 유압공급장치와 연결된 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유압 엑추에이터는 상기 로드셀에서 수신된 압력 변화량에 따라 빠른 응답속도로 반응하도록 상기 제어장치의 제어에 따라 작동할 수 있다.
또한, 상기 제어장치는 실린더 형태 내부의 연소압력 모사를 위하여 상기 유압공급장치와 상기 가변노즐 모사장치를 제어하여 비행체의 비행 시나리오에 따라 시험의 자동 작동 구현과 분석 데이터를 기록할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 실린더 형태의 비행체 내부의 연소압력을 모사하여 가변노즐의 구동 성능을 시험하는 방법에 있어서, (a) 복수의 플랩을 갖는 가변노즐 샘플과 상기 가변노즐 샘플에 압력을 인가하는 유압 엑추에이터를 배치하는 단계, (b) 상기 유압 엑추에이터를 제어하여 상기 플랩에 압력을 인가하는 단계, (c) 상기 복수의 플랩에 설치된 로드셀 및 상기 복수의 플랩에 연결된 변위센서 각각을 이용하여 상기 플랩의 압력 변화량 및 위치 변화량을 측정하는 단계, 및 (d) 측정된 상기 플랩의 압력 변화량 및 위치 변화량을 수집하여 가변노즐의 구동성능을 분석하는 단계를 포함하는, 가변노즐의 구동성능 시험 방법을 제공한다.
또한, 상기 (a) 단계에서는, 상기 유압 엑추에이터의 압력을 상기 복수의 플랩에 전달하는 구동장치를 상기 복수의 플랩과 상기 유압 엑추에이터 사이에 배치할 수 있다.
또한, 상기 구동장치는 상기 유압 엑추에이터의 압력을 상기 가변노즐 샘플의 플랩에 전달하는 롤링 구조물 및 상기 롤링 구조물을 지지하는 지지대를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유압 엑추에이터에 유압공급장치를 연결하고, 상기 유압 엑추에이터의 솔레노이드 밸브를 조절하여 상기 유압공급장치로부터 공급되는 유압으로 상기 플랩에 압력을 가할 수 있다.
또한, 상기 로드셀 및 상기 변위센서와 연결된 제어장치가 상기 비행체의 비행 시나리오에 따라 상기 유압 엑추에이터를 제어하며, 상기 로드셀에서 수신된 상기 플랩의 압력 변화량을 빠른 응답속도로 반응하도록 상기 유압 엑추에이터를 제어할 수 있다.
본 발명은 실제 구동 환경을 구현함으로써 고비용의 시험을 대체하여 개발비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명은 가변노즐 각각의 플랩에 독립적 제어가 가능한 엑추에이터의 가압력을 통해 편심력을 분석할 수 있다.
또한, 본 발명은 로드셀 데이터를 이용한 엑추에이터 작동 기능을 통해 가변노즐에 발생하는 압력을 모사할 수 있다.
또한, 본 발명은 구동장치 중심부에 설치된 변위센서를 통해 가변노즐의 목 직경을 실시간으로 감지할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변노즐의 구동성능 시험 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변노즐의 구동성능 시험 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변노즐의 구동성능 시험 방법을 나타내는 순서도이다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 기초하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로 이에 의해 본 발명의 권리범위가 축소되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변노즐의 구동성능 시험 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변노즐의 구동성능 시험 시스템은 유압을 공급하는 유압공급장치(100), 가변노즐의 연소압력을 모사하는 가변노즐 모사장치(200), 및 유압공급장치(100)와 가변노즐 모사장치(200)를 제어하는 제어장치(300)를 포함할 수 있다.
여기서, 유압공급장치(100)는 가변노즐 모사장치(200)로 유압을 공급할 수 있다.
또한, 가변노즐 모사장치(200)는 실린더 형태의 비행체 내부의 연소압력을 모사할 수 있다. 이러한 가변노즐 모사장치(200)는 플랩(205)을 갖는 가변노즐 샘플(210), 유압공급장치(100)로부터 유압을 공급받으며, 제어장치(300)의 제어에 따라 가변노즐 샘플(210)의 플랩(205)에 압력을 인가하는 유압 엑추에이터(220), 가변노즐 샘플(210)의 플랩(205)에 부착되어 유압 엑추에이터(220)에 의한 압력을 전기적 신호로 변환하는 로드셀(230), 가변노즐 샘플(210)의 플랩(205)에 연결되어 플랩(205)의 위치 변화량을 전기적 신호로 변환하는 변위센서(240) 및 유압 엑추에이터(220)의 힘을 플랩(205)에 유도하는 구동장치(250)를 포함할 수 있다.
가변노즐 샘플(210)은 실린더 형태의 비행체를 모사하기 위한 외형으로 형성되며, 내부에 가변노즐을 구현하는 플랩(205)을 포함할 수 있다.
여기서, 플랩(205)은 가변노즐 샘플(210)의 내부에 복수개 설치되며, 가변노즐 샘플(210)의 내부에서 노즐의 직경을 가변시키기 위해 구동될 수 있다.
유압 엑추에이터(220)는 유압을 제어하는 솔레노이드 밸브(225)를 포함할 수 있다. 솔레노이드 밸브(225)는 제어장치(300)의 제어에 따라 유압을 조절할 수 있다.
로드셀(230)은 압력을 전기적 신호로 변환하는 장치로서 플랩(205)에 부착되어 유압 엑추에이터(220)의 작동으로 인해 플랩(205)에 인가되는 압력을 감지할 수 있다.
변위센서(240)는 위치 변화량을 전기적 신호로 변환하는 장치로서 플랩(205)에 연결되어 유압 엑추에이터(220)의 작동으로 인한 플랩(205)의 위치 변화량을 감지할 수 있다.
구동장치(250)는 유압 엑추에이터(220)의 압력을 가변노즐 샘플(210)의 플랩(205)에 전달하는 롤링 구조물(260) 및 롤링 구조물(260)을 지지하는 지지대(270)를 포함할 수 있다.
제어장치(300)는 실린더 형태 내부의 연소압력 모사를 위하여 유압공급장치(100)와 가변노즐 모사장치(200)를 제어하여 비행체의 비행 시나리오에 따라 시험의 자동 작동 구현과 분석 데이터를 기록할 수 있다. 이를 위하여, 제어장치(300)는 컴퓨터로 구성될 수 있다. 또한, 제어장치(300)는 로드셀(230)에서 수신된 압력 변화량을 빠른 응답속도로 반응하도록 유압 엑추에이터(220)를 제어할 수 있다. 이를 통해, 제어장치(300)는 가변노즐 모사장치(200)에서 발생하는 가변노즐의 동특성을 분석하고, 편심 추력의 발생량을 예측할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가변노즐의 구동성능 시험 시스템은 각각의 플랩(205)에 압력을 가하여 실제 연소상태와 유사한 환경을 만들 수 있다. 또한, 가변노즐 모사장치(200)는 하나의 플랩(205)에 설치된 로드셀(230)을 통하여 가해지는 압력을 계측하여 유압 엑추에이터(220)의 가압력을 자동으로 제어함으로써 가변노즐 샘플(210)에서 노즐 내부 직경이 변화하더라도 주어진 연소 압력을 유지시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변노즐의 구동성능 시험 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 가변노즐의 구동성능 시험 방법은 실린더 형태의 비행체 내부의 연소압력을 모사하여 가변노즐의 구동 성능을 시험하기 위하여, 복수의 플랩을 갖는 가변노즐 샘플과 가변노즐 샘플에 압력을 인가하는 유압 엑추에이터를 배치하는 단계(S100), 유압 엑추에이터를 제어하여 상기 플랩에 압력을 인가하는 단계(S200), 복수의 플랩에 설치된 로드셀 및 복수의 플랩에 연결된 변위센서 각각을 이용하여 플랩의 압력 변화량 및 위치 변화량을 측정하는 단계(S300) 및 측정된 플랩의 압력 변화량 및 위치 변화량을 수집하여 가변노즐의 구동성능을 분석하는 단계(S400)를 포함할 수 있다.
단계 S100에서는, 복수의 플랩을 갖는 가변노즐 샘플과, 가변노즐 샘플에 압력을 인가하는 유압 엑추에이터를 배치하고, 유압 엑추에이터의 압력을 복수의 플랩에 전달하는 구동장치를 복수의 플랩과 유압 엑추에이터 사이에 배치할 수 있다.
여기서, 구동장치는 유압 엑추에이터의 압력을 가변노즐 샘플의 플랩에 전달하는 롤링 구조물 및 롤링 구조물을 지지하는 지지대를 포함할 수 있다.
단계 S200에서는, 플랩에 압력을 가하기 위하여 유압 엑추에이터에 유압공급장치를 연결하고, 유압 엑추에이터의 솔레노이드 밸브를 조절하여 유압공급장치로부터 공급되는 유압으로 플랩에 압력을 가할 수 있다.
단계 S300에서는, 로드셀 및 변위센서에 연결된 제어장치가 로드셀 및 변위센서 각각을 제어하여 플랩의 압력 변화량 및 위치 변화량을 측정할 수 있다.
단계 S400에서는, 제어장치가 측정된 플랩의 압력 변화량 및 위치 변화량을 수집하여 가변노즐의 구동성능을 분석할 수 있다.
이때, 제어장치는 비행체의 비행 시나리오에 따라 유압 엑추에이터를 제어하며, 로드셀에서 수신된 플랩의 압력 변화량을 빠른 응답속도로 반응하도록 유압 엑추에이터를 제어할 수 있다.
상술한 바를 통해, 본 발명은 실제 구동 환경을 구현함으로써 고비용의 시험을 대체하여 개발비용을 절감할 수 있다. 또한, 본 발명은 가변노즐 각각의 플랩에 독립적 제어가 가능한 엑추에이터의 가압력을 통해 편심력을 분석할 수 있다. 또한, 본 발명은 로드셀 데이터를 이용한 엑추에이터 작동 기능을 통해 가변노즐에 발생하는 압력을 모사할 수 있다. 또한, 본 발명은 구동장치 중심부에 설치된 변위센서를 통해 가변노즐의 목 직경을 실시간으로 감지할 수 있다.
이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
100: 유압공급장치
200: 가변노즐 모사장치
300: 제어장치
200: 가변노즐 모사장치
300: 제어장치
Claims (11)
- 유압을 공급하는 유압공급장치;
상기 유압공급장치 및 하기 가변노즐 시험장치를 제어하는 제어장치; 및
상기 제어장치의 제어에 따라 가변노즐의 연소압력을 모사하는 가변노즐 모사장치;
를 포함하는, 가변노즐의 구동성능 시험 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 가변노즐 모사장치는,
플랩을 갖는 가변노즐 샘플;
상기 유압공급장치로부터 유압을 공급받으며, 상기 제어장치의 제어에 따라 상기 가변노즐 샘플의 플랩에 압력을 인가하는 유압 엑추에이터;
상기 가변노즐 샘플의 플랩에 부착되어 상기 유압 엑추에이터에 의한 압력을 전기적 신호로 변환하는 로드셀;
상기 가변노즐 샘플의 플랩에 연결되어 상기 플랩의 위치 변화량을 전기적 신호로 변환하는 변위센서; 및
상기 유압 엑추에이터의 압력을 상기 플랩에 유도하는 구동장치;
를 포함하는, 가변노즐의 구동성능 시험 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 구동장치는 상기 유압 엑추에이터의 압력을 상기 가변노즐 샘플의 플랩에 전달하는 롤링 구조물 및 상기 롤링 구조물을 지지하는 지지대를 포함하는, 가변노즐의 구동성능 시험 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 유압 엑추에이터는 상기 가변노즐 샘플의 양측으로 설치되어 상기 유압공급장치와 연결된 솔레노이드 밸브를 포함하는, 가변노즐의 구동성능 시험 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 유압 엑추에이터는 상기 로드셀에서 수신된 압력 변화량에 따라 빠른 응답속도로 반응하도록 상기 제어장치의 제어에 따라 작동하는, 가변노즐의 구동성능 시험 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 제어장치는 실린더 형태 내부의 연소압력 모사를 위하여 상기 유압공급장치와 상기 가변노즐 모사장치를 제어하여 비행체의 비행 시나리오에 따라 시험의 자동 작동 구현과 분석 데이터를 기록하는, 가변노즐의 구동성능 시험 시스템.
- 실린더 형태의 비행체 내부의 연소압력을 모사하여 가변노즐의 구동 성능을 시험하는 방법에 있어서,
(a) 복수의 플랩을 갖는 가변노즐 샘플과 상기 가변노즐 샘플에 압력을 인가하는 유압 엑추에이터를 배치하는 단계;
(b) 상기 유압 엑추에이터를 제어하여 상기 플랩에 압력을 인가하는 단계;
(c) 상기 복수의 플랩에 설치된 로드셀 및 상기 복수의 플랩에 연결된 변위센서 각각을 이용하여 상기 플랩의 압력 변화량 및 위치 변화량을 측정하는 단계; 및
(d) 측정된 상기 플랩의 압력 변화량 및 위치 변화량을 수집하여 가변노즐의 구동성능을 분석하는 단계;
를 포함하는, 가변노즐의 구동성능 시험 방법.
- 제7항에 있어서,
상기 (a) 단계에서는,
상기 유압 엑추에이터의 압력을 상기 복수의 플랩에 전달하는 구동장치를 상기 복수의 플랩과 상기 유압 엑추에이터 사이에 배치하는, 가변노즐의 구동성능 시험 방법.
- 제8항에 있어서,
상기 구동장치는 상기 유압 엑추에이터의 압력을 상기 가변노즐 샘플의 플랩에 전달하는 롤링 구조물 및 상기 롤링 구조물을 지지하는 지지대를 포함하는, 가변노즐의 구동성능 시험 방법.
- 제7항에 있어서,
상기 (b) 단계에서는,
상기 유압 엑추에이터에 유압공급장치를 연결하고, 상기 유압 엑추에이터의 솔레노이드 밸브를 조절하여 상기 유압공급장치로부터 공급되는 유압으로 상기 플랩에 압력을 인가하는, 가변노즐의 구동성능 시험 방법.
- 제7항에 있어서,
상기 (d) 단계에서는,
상기 로드셀 및 상기 변위센서와 연결된 제어장치가 상기 비행체의 비행 시나리오에 따라 상기 유압 엑추에이터를 제어하며, 상기 로드셀에서 수신된 상기 플랩의 압력 변화량을 빠른 응답속도로 반응하도록 상기 유압 엑추에이터를 제어하는, 가변노즐의 구동성능 시험 방법.
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100786668B1 (ko) | 2006-12-15 | 2007-12-21 | 현대로템 주식회사 | 철도차량의 출입문 개별제어장치 |
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2018
- 2018-09-03 KR KR1020180104421A patent/KR20200026464A/ko not_active Application Discontinuation
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| KR100786668B1 (ko) | 2006-12-15 | 2007-12-21 | 현대로템 주식회사 | 철도차량의 출입문 개별제어장치 |
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