Abstract
In this paper, a 10N class liquid propellant rocket utilizing a dissolving reaction of hydrogen peroxide is constructed and tested. Through a series of designs, seven orifices with a diameter of 200 ${\mu}m$ and a nozzle with a neck of 2.5mm in diameter and area ratio of 2.56 were made. The platinum coated on Isolite was used for catalyst. 90wt% peroxide pressed at 20 bar by nitrogen gas was used for performance evaluation. The length of the catalyst bed and the load of platinum was taken as the parameters for this experiment. For the catalyst support length of 4cm loaded on 5wt% platinum, satisfactory $c^*$ efficiency and stable thrust was observed. The light weight body of the rocket was composed of aluminum. Rocket rose about 10m with relatively constant velocity in launching test.
본 연구에서는 과산화수소 분해 반응을 이용하여 세계 최초로 10뉴턴 급의 추진력을 갖는 액체 추진 소형 모델 로켓을 제작하고 발사 시험을 하였다. 일련의 설계를 통해 인젝터에 지름 200${\mu}m$의 오리피스를 7개 만들었고, 목의 지름이 2.5mm 이고 면적비가 2.56인 노즐을 제작하였다. 촉매로 백금을 코팅한 아이솔라이트(Isolite)를 사용하였다. 90wt% 과산화수소를 질소 가스를 통해 20bar로 가압하여 촉매 베드의 길이와 베드에 올린 백금의 적재량을 변수로 하여 추력 실험을 행하였다. 그 결과, 5wt%의 백금을 4cm의 베드에 올렸을 때 가장 높은 $c^*$ 효율과 추력 안전성을 보여주었다. 경량화를 위해 로켓의 몸체는 알루미늄으로 만들었으며, 제작한 로켓에서는 솔레노이드 벨브를 통해 유량을 조절하였다. 발사 시험을 행한 결과 비교적 일정한 속도로 10m 가량을 올라갔다.
