우주발사체 및 미사일 시스템에 이용되는 파이로테크닉 분리장치의 특성에 관한 연구

The Study of the Characteristic of Pyrotechnic Separation Devices Using Missile System and Space Craft

분리장치란 두개의 구조물을 결합하고 필요에 의해 분리할 수 있는 기능을 가진 장치이다. 본 논문은 이와 같은 기능을 화약의 폭발 및 연소시 발생하는 에너지를 이용하여 수행하는 파이로테크닉 수에 관한 것이다. 화약의 폭발력에 의해 분리가 이루어지는 분리장치로는 폭발볼트가 있다. 폭발볼트의 경우 작동 개념이 단순하고 또한 구성 부품의 수가 적기 때문에 신뢰성 면에서 뛰어나지만 분리시 파편 및 파이로 충격을 동반하는 단점이 있다. 이와 같은 단점을 보완하기 위하여 개발된 것이 가스팽창분리 볼트와 압력카트리지 작동분리장치이다. 이들 장치는 화약의 연소시 발생되는 압력을 이용하기 때문에 분리시 폭발볼트와 같은 악작용은 없지만 폭발볼트에 비해 사이즈가 대형이거나 기계적 결합강도가 작다는 단점이 있다. 따라서 위에 언급된 분리장치들의 작동 원리 및 특성을 이해함으로써 분리장치 설계시 최적의 사양을 선택하는 것이 가능하다.

Separation Devices have two functions. These two functions are to bond and to separate two bodies. This paper is about separation devices which use explosives to separate their bodies. Explosive bolt is separated with two bodies when the explosives in the body detonated. The good things of explosive bolt are that it has simple operational system and it is made of few parts. But it has side effects; fragment and pyre-shock. To avoid these side effects gas expansion separation(GES) bolt and pressure cartridge actuation separation(PAS) devices are invented. These use pressure to separate their bodies. The pressure is generated when explosives are burned. But the sizes of PAS devices are bigger than explosive bolts. And GES bolt has a mechanically lower bonding ability than that of explosive bolt. When you design separation devices, it is recommended to know operational system and characteristics of separation devices, to design best one.