탄도수정신관 탄착 특성 및 사격제한 구역에 관한 분석

박종훈

doi:10.5762/KAIS.2022.23.5.555

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자료유형: 학술저널

저자정보: 박종훈 (국방기술진흥연구소)

저널정보: 한국산학기술학회 한국산학기술학회 논문지 한국산학기술학회논문지 제23권 제5호

발행연도: 2022.5

수록면: 555 - 563 (9page)

DOI: 10.5762/KAIS.2022.23.5.555

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한국 포병의 핵심 전력 중 하나인 무유도포탄의 정확도 문제는 여전히 해결과제로 남아있다. 이러한 문제 해결에 탄도수정신관은 중요한 대안책이 될 수 있으나, 기존 운동 에너지를 이용하여 탄도를 수정하기 때문에 무유도 포탄에 비해 짧은 사거리에 탄착하는 특징이 있다. 따라서 본 연구는 무유도포탄 및 탄도수정신관의 탄착 특성을 비교·분석하고 탄도수정신관의 효율적 운용에 기여하는 것을 목표로 수행하였다. 7자유도 운동방정식과 PID제어 기법을 적용한 카나드 컨트롤러를 기반으로 탄도수정신관을 구현하였으며, Matlab을 이용해 모델링 설계 및 검증을 수행하였다. 무유도포탄과 탄도수정신관의 탄착 특성을 분석한 결과 포구초속에 따라 CEP가 큰 폭으로 변하는 무유도포탄과 달리 탄도수정신관은 비교적 일정한 CEP를 유지하며 탄착하는 것을 확인할 수 있었으나, 사거리는 무유도포탄에 비해 약 0.8~1.6% 정도 감소하는 것을 확인하였다. 또한 이와 같은 탄착 특성으로 인해 사격제한 구간이 발생하는 것을 확인하였다. 본 연구에서 제시한 결과는 포병 사격에 있어 필요한 변수 중 극히 일부분만 적용한 것이므로 탄도수정신관의 효율적 운용을 위해서는 보다 면밀한 환경조성 및 다양한 조건에서의 분석이 필요할 것으로 판단된다.

#Unguided Shell #Course Correction Fuse #7 Degree of Freedom #Canard Controller #Matlab

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Costello M and Peterson A, “Linear theory of a dual-spin projectile in atmospheric flight”, Journal of Guidance, Control and Dynamics, Vol. 23, No.5, pp.789-797, Sep-Oct. 2000. DOI: https://doi.org/10.2514/2.4639

Gagnon E and Lauzon M, “Course correction fuze concept analysis for in-service 155mm spin-stabilized gunnery projectiles”, AIAA Guidance, Navigation and Control Conference and Exhibit, AIAA, Hawaii, USA, pp.1-20, Aug 2008. DOI: https://doi.org/10.2514/6.2008-6997

Wernert P., “Stability analysis for canard guided dual -spin stabilized projectiles”, AIAA Atmospheric Flight Mechanics Conference and Exhibit, AIAA, Chicago, USA, pp.1-24, Aug 2009. DOI: https://doi.org/10.2514/6.2009-5843

Hamel N. & Gagnon E., “CFD and parametric study on a 155mm artillery shell equipped with a roll-decoupled course correction fuze”, AIAA Applied Aerodynamics conference. AIAA, Hawaii, USA, pp.1-10, June 2011. DOI: https://doi.org/10.2514/6.2011-3027

Zhu,D., Tang, S., Guo, J, and Chen, R., “Flight stability of a dual-spin projectile with canards”, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part G Journal of Aerospace Engineering, Vol. 229, No.4, pp.703-716, May 2014. DOI: https://doi.org/10.1177/0954410014539293

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