전개형 메쉬 반사판 안테나 적용 초탄성 형상기억합금 기반 평판형 스프링의 반복구동에 따른 초탄성 효과의 실험적 검증

박지홍; 채봉건; 김상우; 오현웅

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자료유형: 학술저널

저자정보: 박지홍 (한국항공대학교) 채봉건 (스텝랩) 김상우 (한국항공대학교) 오현웅 (한국항공대학교)

저널정보: 항공우주시스템공학회 항공우주시스템공학회지 항공우주시스템공학회지 제18권 제6호

발행연도: 2024.12

수록면: 16 - 24 (9page)

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초소형위성의 군집화를 통해 실시간 감시정찰, 통신, 인터넷망 구축 등의 임무 고도화 구현을 위해서는 면적대비 초경량화, 높은 수납효율 구현이 가능한 와이어 직조 메쉬 기반의 전개형 반사판 안테나 기술이 필수적으로 요구된다. 전개형 안테나는 발사환경 하 구조건전성 확보 및 발사체 부피 요구조건충족을 위해 수납되며, 전개 후 궤도 상 목표임무 수행 시 목표성능이 확보 가능한 별도의 전개 메커니즘 적용이 필수적이다. 본 연구에서는 상기 요구조건을 만족시키는 전개형 메쉬 반사판 안테나에 초탄성 형상기억합금(Shape Memory Alloy)을 적용한 전개 메커니즘을 제안한다. 주 반사판 Rib은 2단 전개형으로 구현하였으며, 각 관절부에 초탄성 형상기억합금 기반 평판형 스프링이 2개 적용되어 초탄성 효과의 복원력으로 안테나 전개 성능이 보장된다. 상기 전개 메커니즘의 전개 해석 및 전개시험을 통해 제안한 전개 메커니즘의 설계 유효성을 검증하였다.

#Deployable Mesh Antenna(전개형 메쉬 안테나) #Deployment Mechanism(전개 메커니즘) #Superelasitc Shape Memory Alloy(초탄성 형상기억합금) #Deployment Analysis(전개 해석)

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F Ince, “Nano and micro satellites as the pillar of the “new space” paradigm,” Journal of Aeronautics and Space Technologies, vol. 13, no. 2, pp. 235-250, 2020

A. Viquerat, M. Schenk, V. Lappas, “DEPLOYTECH: nano-satellite testbeds for gossamer technologies,” 54th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference, pp. 1805, 2013

J. Sauder, N. Chahat, R. Hodges, M. Thomson, E. Peral and Y. Rahmat-Samii, “Designing, Building, and Testing a Mesh Ka-band Parabolic Deployable Antenna (KaPDA) for CubeSats,” AIAA Aerospace Sciences Meeting, 2016

F. Zheng, M. Chen, W. Li and P. Yang “Conceptual design of a new huge deployable antenna structure for space application,” IEEE Aerospace Conference, pp. 1-7, 2008

X. Lan, J. S. Leng, S. Y. Du, “Design of a Deployable Antenna Actuated by Shape Memory Alloy Hinge,” Materials Science Forum, vol. 546, pp. 1567-1570, 2007

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