액체로켓 LOX 공급계의 저압 배관시스템 개발

Development of the Low Pressure Piping System for the Liquid Rocket LOX Feed System

본 논문은 터보펌프를 사용하는 액체로켓의 저압 LOX 공급계의 개발 프로세스를 제공한다. 대한항공은 한국항공우주연구원과 협력하여 터보펌프 공급을 위한 LOX 공급계 개발을 수행하였다. LOX 공급계는 극저온의 온도와 무게절감을 위한 얇은 배관두께가 특징이다. 본 프로젝트의 시스템은 주 배관과 LOX 온도 제어를 위한 재순환 배관으로 구성되어 있다. 각 배관시스템은 벨로우즈, 필터, 오리피스, 밸브류, 플랜지와 서포트로 구성되어 있다. 이 논문에서는 시스템 설계 및 제작, 구조 및 열 해석, 단품 시험에 대하여 설명하였다. 최종적으로, 이 시스템은 한국항공우주연구원의 PTF 시험설비에 조립되어 요구 성능을 달성하였다.

This paper shows the development procedure of the low pressure LOX feed system which is used in the liquid rocket with a turbopump. Korean Air has cooperated with KARI in developing the LOX feed system to turbopump. The LOX feed system is characterized with cryogenic temperature and the thin-thickness tube for weight saving. The system in this project is composed with a main feed line and a recirculation line for the LOX temperature conditioning. Each piping system has many components, namely, bellows, filter, orifice, valves, flange and support. In this paper, system design & manufacturing, structural & thermal analyses, and component tests are explained. Finally, the system was assembled to the KARI's PTF test facility and functioned well to meet its required performance.