Comparison Study on System Design Parameters of Gas Generator Cycle Liquid Rocket Engine

가스발생기 사이클 액체로켓엔진의 시스템 설계 인자 비교

System design parameters of gas generator cycle liquid rocket engines were investigated and compared in the present study. Characteristic velocity of combustor, pressure drop of combustor injector, exit pressure of pump, pump efficiency and specific power of turbine were considered as a system design parameter. The result shows the characteristic velocity is in the range of 1700-1770 m/s, pressure drop of combustor injector, 4-10 bar, pump exit pressure ratio to combustion pressure, 120-230%, pump efficiency, 60-80%, specific power of turbine, $0.28-0.58MW{\cdot}s/kg$.

본 연구에서는 러시아, 미국, 유럽, 일본의 가스발생기 사이클 엔진 시스템 설계인자를 조사하여 비교 검토하였다. 연소기의 특성속도, 연소기 분사기 차압, 터보펌프 토출압, 펌프효율, 터빈의 비출력 등의 설계인자를 비교한 결과 연소기의 특성속도는 1700-1770 m/s, 분사기차압은 4-10bar, 터보 펌프 토출압은 연소기 압력의 120-230%, 펌프효율은 60-80%, 터빈의 비출력은 $0.28-0.58MW{\cdot}s/kg$의 범위에 있다. 터빈 입구의 가스온도는 터빈의 비출력과 밀접한 관련이 있으며 터빈재질로 인한 한계를 고려하여 결정되어야 한다.