축소(Ⅰ) 수정형 엔진의 연소 시험

In the preceding tests of Sub.(Ⅰ) engines, it was observed that the heat resistant capability of the engines was not enough, and the design of Sub.(Ⅰ) engines was modified to satisfy the mission requirement. Sub.(Ⅰ) Mod. engines have three major design parameters - the arrangement of main injectors, the impinging angle of main injectors and thermal barrier coating. More than 20 experiments were carried out to evaluate engine performance and heat resistance capability with respect to design parameters. Analysing the result of Sub.(Ⅰ) and Sub.(Ⅰ) Mod. engine tests, it is found that the decreased impinging angle, adopting the H-type arrangement(rather than radial type arrangement), and adopting the thermal barrier coating can increase heat resistance capacity substantially. The result show that the performance variation by design change is below 5 percents and the radial type arrangement of injectors has higher performance than H-type. However, the performance of 15°impinging angle engine is higher than that of 20°impinging angle engine, which is inconsistent to our expectation. High frequency instabilities may cause such phenomenon, which will be verified by a series of tests.

기존의 축소(Ⅰ) 기본형 엔진에 대한 연소 시험을 실시한 결과 분사면의 내열 특성이 불량한 것으로 판명되었다. 이에 기본형 엔진의 설계를 다각도로 수정한 축소(Ⅰ) 수정형 엔진을 제작 하게 되었다. 주요 설계 파라미터는 주분사기의 배열, 주분사기의 충돌각, 내열 코팅이었으며, 이들에 대한 시험적 연구를 수행하고 각 디자인에 따른 엔진 성능 및 내열 성능을 비교하였다. 내열 성능은 직교배열의 경우, 주분사기 충돌각이 작은 경우, 내열 코팅이 있는 경우 증가하는 경향을 보여주었다. 그에 따른 엔진 성능의 변화를 살펴보면 5% 범위 이내에서 성능 차이를 보이며 방사배열의 경우가 직교배열의 경우보다 성능이 높고, 주분사기 충돌각 15°의 경우가 20°의 경우보다 오히려 높게 나타났다. 이러한 현상은 고주파 불안정성과 관련성이 있을 것이며, 향후 시험을 통해 검증할 예정이다.