Study for Design and Performance Characteristics of Small Bipropellant Thruster using $H_2O_2$/Kerosene

과산화수소/케로신 소형 이원추진제 추력기의 설계 및 성능특성에 관한 연구

  • 김정훈 ((주) 한화 대전공장 개발부) ;
  • 이재원 ((주) 한화 대전공장 개발부) ;
  • 전영진 ((주) 한화 구미공장 개발 2부) ;
  • 채병찬 (충남대학교 항공우주공학과) ;
  • 전준수 (충남대학교 항공우주공학과) ;
  • 김유 (충남대학교 기계공학과) ;
  • 김선진 (청양대학교 소방안전관리학과)
  • Published : 2009.05.14

Abstract

The small-sized bi-propellant thruster using a high concentrated hydrogen peroxide and kerosene as the oxidizer and fuel was designed and fabricated in this study. The water cold-flow test was performed to verify the performance characteristics of the injector. The mixing head assembly used in this model thruster was designed as a structure to combine igniter, injectors and film cooling, which are capable of regulating each mass flowrate. This maximize the experimental verification and efficiency of the design optimization. Finally, the mass flowrate and spray pattern of injector were evaluated by the hydraulic test. Therefore, the design validity of the mixing head was verified.

본 연구에서는 고농도 과산화수소와 케로신을 각각 산화제와 연료로 사용하는 소형 이원추진제 추력기의 설계/제작 및 인젝터 성능특성 파악을 위한 수류시험을 수행하였다. 본 개발모델에서는 점화기, 인젝터, 막냉각 시스템을 통합하여 운용이 가능한 구조의 믹싱헤드를 적용하였으며, 각 부분으로의 공급유량 변경이 가능하도록 하여 최적 설계의 실험적 검증 및 효율성을 극대화하고자 하였다. 마지막으로 수류시험을 통해 인젝터 유량 및 추진제 분사패턴을 확인하였으며, 믹싱헤드의 설계 타당성을 검증하였다.

Keywords