2단 경가스총에 대한 실험적 연구

Experimental Study on the Two-Stage Light-Gas Gun

Two-stage light-gas gun은 고압실, 압축실 그리고 발사관으로 비교적 간단한 구조로 구성되며, 짧은 시간동안 초고압을 발생시키기 용이함으로 현재까지 고속충격역학, 발사체 공기역학, 재료역학 등 다양한 공학 분야에서 적용되어왔다. 본 연구는 초고압 액체 제트 분사에 적용하기 위한 기초적 연구로서, 고압실 하류에 설치된 제1격막의 파막 압력의 변화에 따른 발사체의 속도 변화 및 관내 압력 거동을 조사하기위하여, 다양한 격막을 적용하여 실험을 수행하였다. 제1격막의 파막 압력은 발사체의 속도에 지배적인 영향을 미치게 되며, 약 14 Bar이상일 경우 발사관의 압력이 압축튜브의 압력보다 크게 증가하였다.

Light gas guns have a large number of applications in various fields of engineering. A two-stage light gas gun can develop an extremely high pressure in a very short interval of time. This can be employed efficiently in the application of ultra-high pressure liquid jets. In general, the two-stage light gas gun is made up of a high pressure tube, a compression tube and a launch tube, each stage being separated by diaphragms. The first diaphragm is installed downstream of the high pressure tube and the second, downstream of the compression tube. In the present study, experiments are carried out to investigate the projectile velocity and pressure behavior in the tubes according to the pressure changes at diaphragm opening. It is found that the rupture pressure of the first diaphragm has a dominant influence on projectile velocity. It is also observed that at pressures greater than 14 bar, the pressure in the launch tube exceeds that in the compression tube.