초록
KSR-III는 한국 최초의 액체 추진기관 과학로켓으로서 5년간의 기간에 걸쳐 순수 국내 기술로 개발 되었다. KSR-III의 추진기관은 액체산소와 케로신을 추진제로 사용하는 지상 추력 13톤급의 액체 엔진으로서, 가압식 추진제 공급방식과 내열재 삭마방식을 채택하였다. 엔진 개발과정에서 최대의 난제였던 연소불안정 문제는 배플의 설치를 통하여 해결하였다. KSR-III 액체 엔진 개발을 통하여 분사기 및 연소기의 설계, 연소불안정의 시험, 평가, 제어 기술과 같은 액체로켓 엔진 개발의 핵심기술을 확보함으로써 의미 있는 기술적 성과를 거두었다. 여기서 습득된 기술은 소형우주발사체(KSLV)를 포함한 향 후 우주개발을 위한 고성능 액체로켓 엔진 개발에 응용될 것이다. 본 논문에서는 KSR-III 액체 로켓 엔진의 설계, 해석, 성능 시험 및 평가를 포함한 개발 전 과정에 대하여 기술하였다.
KSR-III is the first Korean sounding rocket propelled by a liquid propellant propulsion system and it has been developed over 5 years using purely domestic technologies. The propulsion system of KSR-III is a 13-ton class see-level thrust liquid rocket engine(LRE) which utilizes liquid oxygen and kerosene for its propellants and employed pressurized propellant feeding and ablative cooling system. The problem of combustion instabilities which has brought the most difficulty in the development was resolved by implementation of a baffle. Through the development of KSR-III LRE, meaningful achievements have been made in the core technologies of LRE such as design of injectors and combustion chambers and test, evaluation, and control of combustion instabilities. The acquired technologies will be applied to the development of higher performance LREs necessary for future space development programs such as Korean Small Launch Vehicles(KSLV) In this paper, the development of KRE-III LRE system is described including its design, analyses. performance tests and evaluation.