Development of a Rupture Disk for Pyrostarters

파이로스타터용 럽쳐디스크 개발

Pyrostarters play a role as a turbopump starter in liquid propellant propulsion systems by supplying pressurized gas to power turbines for engine start. A rupture disk in pyrostarters, which is usually installed behind a nozzle throat, not only isolates the charged solid propellants from the external environment but also improves the ignitability of the solid propellants by increasing a chamber pressure at the beginning of combustion. Experimental tests have been performed to study the effects of rupture disk thickness, depth and shape of scores, and pressure build-up rates on burst pressures and burst diameters. The experimental results show that the developed rupture disk fulfills the performance requirements expected in a real operational condition.

파이로스타터는 터보펌프 터빈의 초기 구동을 위해 터빈에 고압의 가스를 공급함으로써 액체추진기 관의 터보펌프 시동기 역할을 수행한다. 파이로스타터는 일종의 가스발생기로써, 내부에 충전된 저온고체추진제의 연소가스를 통해 시동에 필요한 에너지를 터빈에 공급하게 된다. 파이로스타터 내부에 충전되는 고체추진제의 외부와의 환경적인 격리뿐만 아니라, 연소 초기 연소실 내부의 충분한 압력 증가를 통해 저온 고체추진제의 점화특성을 향상시킬 수 있는 파이로스타터용 럽쳐디스크 개발을 위해 럽쳐디스크의 두께, 스코어의 깊이 및 형태, 가압 속도에 따른 파열압력과 파열반경 경향에 대한 시험을 수행하였으며, 설계파열압력 및 요구 파열반경 등 실제 운영 조건을 만족하는 파이로스타터용 럽쳐 디스크의 성능을 시험결과를 통해 확인하였다.