A Study on Deformation Behavior of Thrust Cut Off System under High Pressure

고압하 추력중단장치의 변형거동 연구

Thrust cut off(TCO) system is installed at the port of a rocket motor case forward dome. The snap ring and the closure are escaped sequentially by pulling out a wedge under internal pressure. The hydraulic structural tests of TCO and numerical simulations were performed, and both results were compared to understand the deformation behavior of TCO. By increasing splines symmetrically, the sealing capacity of TCO can be improved significantly. The escape pressure of TCO increases according to the increase of friction coefficient and there is a critical friction coefficient beyond which the snap ring can not be nearly escaped even after forced escape of wedge. Under low friction coefficient the snap ring is contracted to radial direction and easily escaped. But, under high friction coefficient, the snap ring can not be escaped from the port even after severe plastic deformation.

추력중단장치는 연소관 전방 도움부의 구멍에 설치되며 연소관에 내압 작용 시 쐐기가 강제로 이탈되면 스냅링과 마개가 순차적으로 이탈된다. 이 장치의 변형거동을 이해하기 위하여 수압 구조시험 및 구조해석을 수행하여 그 결과를 비교분석하였다. 추력중단 구멍에 설치되는 분할선의 개수를 대칭적으로 증가시키면 추력중단장치의 기밀성능은 크게 향상된다. 부품간의 마찰계수가 증가하면 추력중단 장치의 이탈압력이 증가하며 패기가 강제 이탈된 상태에서도 스냅링 및 마개의 이탈이 불가능한 임계 마찰계수가 존재한다. 스냅링은 마찰계수가 작으면 반경 방향으로 수축하여 이탈하며 마찰계수가 크면 상당한 소성 변형을 받은 후에도 이탈되지 않는 거동을 보인다.