우주발사체공학 개론

제 1 장 발사체(launch vehicle)란 무엇인가
1.1 로켓은 무엇인가 · 2
1.2 로켓의 역사 · 4
1.3 위성발사체의 구성과 특징 · 6
1.4 위성발사체의 평가 · 10

제 2 장 물리· 수학적 배경
2.1 로켓 추진 · 18
2.2 중력 포텐셜과 중력가속도 · 23
2.3 발사체에 작용하는 공력과 고층 대기 · 26
2.4 좌표계와 좌표변환 · 32
2.4.1 좌표계 · 32
2.4.2 좌표변환 · 33

제 3 장 노즐에 관한 이론
3.1 이상적인 로켓 · 40
3.2 열역학 기초 이론 · 41
3.3 노즐을 통과하는 유동 · 46
3.4 특성배기속도와 추력계수 · 52
3.5 노즐의 부족팽창과 과다팽창 현상 · 56

제 4 장 고체로켓 추진시스템
4.1 고체로켓과 액체로켓 · 62
4.2 고체로켓 추진시스템의 구성 · 65
4.3 고체로켓 추진제 · 66
4.4 고체로켓 추진시스템의 설계 · 69
4.5 고체로켓 추진시스템의 실제 예시 · 72

제 5 장 액체로켓 추진시스템
5.1 액체로켓 추진시스템의 구성 · 76
5.2 가압식 엔진과 터보펌프식 엔진 · 80
5.3 액체로켓 추진시스템의 성능 · 82
5.3.1 액체로켓 추진제의 성능 · 82
5.3.2 혼합비와 연소압의 설정 · 83
5.3.3 액체로켓 엔진 사이클 · 88
5.4 액체로켓 엔진의 예시 · 97
5.5 액체로켓 엔진의 구성품 · 101
5.5.1 대표적인 액체로켓 엔진 기술 · 101
5.5.2 액체산소/액체수소 터보펌프 · 102
5.5.3 주분사기 · 105
5.5.4 주연소실 · 107
5.5.5 고팽창 노즐 · 108
5.5.6 예연소기 · 109
5.5.7 밸브, 제어기기 · 110
5.5.8 배관/밀봉(seal)류 · 111

제 6 장 발사체 운동의 기초
6.1 발사체의 운동방정식 · 116
6.2 인공위성이 성립되는 조건 · 118
6.2.1 각운동량의 보존 · 119
6.2.2 에너지 보존 · 121
6.2.3 질점 운동의 궤적 · 121
6.2.4 발사체에 요구되는 기능 · 124
6.3 상승 구간에서의 운동방정식 · 124
6.4 발사체의 증속 능력 · 129
6.5 발사체의 사이징 · 134
6.5.1 일단형 발사체의 사이징 · 134
6.5.2 다단형 발사체의 사이징 · 135
6.5.3 궤도 도달에 필요한 이상적인 속도 증분 · 138
6.6 실제 발사체의 비행경로 · 139

제 7 장 발사체의 항법
7.1 항법의 방식 · 144
7.2 관성항법 · 146
7.2.1 관성항법의 기본원리 ·146
7.2.2 스테이블 플랫폼 방식 · 148
7.2.3 스트랩다운 방식 · 151
7.3 항법센서 · 154
7.3.1 가속도계 · 154
7.3.2 자이로 · 156
7.3.3 관성센서의 성능 · 165

제 8 장 발사체의 유도와 최적화
8.1 유도의 기능 및 방식 · 168
8.2 유도의 기초 개념 · 170
8.3 최적화와 유도법* · 174
8.3.1 최적화 · 174
8.3.2 개-루프 유도에 의한 발사궤적 생성 ··175
8.3.3 폐-루프 유도 · 180
8.4 유도계산기 · 189

제 9 장 발사체의 자세제어
9.1 자세제어의 방식 ·194
9.2 기체 동특성과 시스템 구성 · 197
9.2.1 기체 동특성 · 197
9.2.2 김발 제어 시스템 · 199
9.2.3 가스 제트 제어 시스템 · 203
9.2.4 유도제어시스템 전체의 구성 · 206
9.3 자세제어장치 · 207

제10장 발사체 구조
10.1 발사체 구조의 특징, 종류, 구체적인 예시 · 214
10.1.1 발사체 구조의 특징 · 214
10.1.2 발사체 구조의 종류 · 215
10.1.3 발사체 구조의 구체적인 예시 · 217
10.2 발사체 구조설계의 철학 ·· 220
10.2.1 구조설계의 기본적인 철학 · 220
10.2.2 구조체의 파괴 모드 · 221
10.2.3 강도 설계 · 221
10.2.4 설계하중 · 222
10.2.5 재료의 특성 · 224
10.3 발사체 구조설계의 구체적인 예시 · 225
10.3.1 발사체 구조설계의 흐름 · 225
10.3.2 제한하중 해석방법 · 226
10.3.3 액체 추진제탱크 구조설계 · 229

제11장 발사체 전기/전자 시스템
11.1 전원 시스템 · 246
11.1.1 서론 · 246
11.1.2 전지 · 247
11.1.3 전력 및 시퀀스 분배 · 249
11.1.4 전자기-적합성 설계 · 252
11.1.5 전기 의장 · 253
11.2 전기/전자 부품 · 255
11.3 계측 시스템 · 257
11.3.1 계측 항목 · 258
11.3.2 계측 방법 · 258
11.3.3 텔레미터 RF-링크 · 263
11.4 추적/비행종단 시스템 · 265
11.4.1 추적 시스템 · 265
11.4.2 비행종단 시스템 · 266


부 록 · 271
연습문제 해답 · 281
참고문헌 · 291
찾아보기· 299