A performance analysis on supersonic nozzle by ablated shape of thermal protectors

내열 재료별 삭마형상에 따른 초음속 노즐 성능 분석

Pan and rayon materials, two types of carbon fabric/phenolics composites, are using as thermal protectors for SRM's nozzle. After burning tests, It was required to analyze the performance of nozzles by ablated shape because ablative patterns were different from each other. For studying of performance on supersonic nozzles that have ablated shape, 1-dimensional analysis and numerical analysis were performed and results were presented in this paper. As the results of this study, in case of the thrust loss, rayon was predicted about 0.53% higher than pan and in case of total impulse loss, rayon was predicted about 0.4% higher than pan.

Pan과 Rayon계 내열재료는 카본-페놀 복합재료로 고체 추진기관용 노즐 내열재로 사용되고 있다. 연소시험 후, 두 재료의 삭마패턴에 달라 삭마형상에 의한 노즐 추력성능 변화와 관련된 연구가 요구되었다. 본 연구에서는 연소시험 후 획득한 삭마형상을 이용한 1차원 면적분석과 유동해석 수행하여 Pan계 및 Rayon계 내열재의 삭마형상에 의한 추력 손실 량을 예측하였다. 연구 결과, Rayon의 경우 Pan의 경우에 비해 약 0.53%의 추력손실이 더 있었으며, 약 0.4%의 더 많은 총 역적 손실이 예측되었다.