A Study on Crack Propagation of Solid Propellant by Rapid Pressurization

고속압력하중부가에 의한 고체추진제의 균열진전평가에 관한 연구

An experiment of rapid pressurization-induced crack propagation of solid propellant was conducted by using a windowed test chamber. A pre-cracked specimen of solid propellant is installed in the chamber, and highly compressed nitrogen gas in a accumulator pressurizes the chamber until the chamber pressure reaches set-up pressure to make the chamber depressurization. Pressure-time trace was obtained from the experimental result, and pressurization rate was defined from the trace. In this study, three pressurization rates (64.34, 73.86 and 85.44 MPa/s) are considered, and propagation lengths are measured. Also, a progression of the crack propagation recorded by a high-speed digital camera is presented.

창이 있고 밀폐되어있는 시험챔버를 사용하여 고속압력하중부가에 의한 고체추진제의 균열진전시험을 수행하였다. 고체추진제 예균열 시험편은 시험챔버내에 설치되고, 고속압력하중을 부가하기 위해 어큐뮬레이터 내에 고압으로 축적된 질소가스를 가압밸브를 통해 시험챔버 내에 가압하였으며, 시험챔버내의 압력이 설정압력에 도달하게 되면 가압밸브는 닫히고 배기밸브를 통해 시험챔버는 감압이된다. 시험결과로부터 시간에 따른 시험챔버압력을 나타내는 압력-시간 선도를 얻었으며, 선도로부터 가압비(${\Delta}P/{\Delta}t$)를 계산하였다. 3가지 가압비 64.34, 73.86, 85.44 MPa/s 에 대한 시험을 수행하였으며, 가압비에 따른 균열진전길이가 측정되었다. 또한 고속 디지털카메라촬영을 통해 균열진전과정을 분석하였다.