극초음속 비행체의 내열 안전성과 구조 안정성에 관한 연구

초록

본 연구에서는 극초음속 비행체가 임무 중에 직면할 수 있는 구조물의 안정성과 내열 안전성 사이의 상관 관계를 연구하였다. 이를 위해 극초음속 비행체의 조종면을 유한요소모델로 구성하고, 공력탄성학적 거동 특성을 먼저 확 인하였다. 그리고 공력 가열을 적용한 동일 모델을 이용하여 공력열탄성학적 거동 특성을 확인하였다. 계산된 결과 를 비교하여, 비행 조건에 따라 변화하는 공력 가열 효과와 구조물의 동적 안정성 사이의 관계를 분석하였다. 또한 공력 가열로 인해 상승한 구조물의 온도와 재료의 녹는점을 비교하여, 내열 안전성과 비행 조건 사이의 관계를 분 석하였다. 이를 통하여, 극초음속 비행체의 안전성과 안정성을 동시에 고려한 경계 마하수 개념을 확립하였다.