Low Frequency Dynamic Characteristics of Liquid-Propellant Rocket Engine Turbopump

액체추진제 로켓엔진 터보펌프 저주파 동특성

  • 하성업 (한국항공우주연구원 우주추진기관실 추진제어그룹) ;
  • 정영석 (한국항공우주연구원 우주추진기관실 추진기관그룹) ;
  • 한상엽 (한국항공우주연구원 우주추진기관실 추진제어그룹) ;
  • 오승협 (한국항공우주연구원 우주추진기관실 추진기관그룹) ;
  • 김영목 (한국항공우주연구원 우주추진기관실 추진제어그룹)
  • Published : 2004.12.01

Abstract

As part of thrust control technology research on turbopump-fed type liquid-propellant rocket engine system, the low frequency dynamic characteristics of turbopump was investigated. It can be described that a turbopump system has a 1st-order lag element. When the value, which was resulted by subtraction of the variation of turbine moment with respect to the variation of revolution number from the variation of pump moment with respect to the variation of revolution number, was positive, the time constant of the 1st-order lag element was positive which stood for a stable system. Increasing the above-mentioned valve within positive range leaded to the increase of response and to the decrease of controllability.

터보펌프 공급방식 액체추진제 로켓엔진시스템의 추력제어기술 연구의 일환으로 터보펌프의 저주파 동특성에 대한 연구가 진행되었다. 터보펌프는 1차 지연요소를 가지는 시스템이며, 회전수 변화에 대하여 펌프의 모멘트 변화와 터빈의 모멘트 변화의 차가 양일 때 1차 지연요소의 시정수는 양의 값을 가지게 되고, 따라서 시스템은 안정하였다. 또한 이 값이 양의 큰 값을 가질수록 응답성은 향상되었으며, 제어성은 감소하였다.

Keywords

References

  1. Dieter K. Huzel and David H. Huang,' Modern Engineering for Design of Liquid-Propellant Rocket Engines,' Progress in Astronautics and Aeronautics, Vol. 147 AlAA. 1992
  2. 'Turbopump Systems for Liquid Rocket Engines,' SP-8107, NASA. 1974
  3. Е.Н.Беляев, В.К. Чванов, В.В. Черваков. 'ма тем атическое Моделирование рабочего процесса жидкостных ракетных двигателей, ' Москва. И здательство МАИ. 1999
  4. '발사체용 추진기관 성능개량 탐색연구, 로켓엔진 추력제어기술 개발, 제 1차년도 최종보고서,' 한국항공우주연구원. 2004
  5. 홍용식, '우주추진공학,' 청문각, 1990
  6. 홍용식, '가스터어빈엔진 제2개정판,' 청문각, 1989
  7. Philip G. Hill, Carl P. Peterson, 'Mechanics and Thermodynamics of Propulsion Second Edition,' Addison-Wesley, 1992