초록
로켓엔진을 시동할 때 사용하는 터보펌프 시동기를 개발하기 위한 개발로직을 검토하고 기초실험을 통해 요구조건과 설계인자의 적용범위를 도출하였다. 시동기에 사용하는 고체추진제인 AN계 복합추진제는 고-에너지의 가소제와 냉각제를 사용하고 상온에서 AN의 상변화에 따른 급격한 부피변화를 완화하는 상안정화를 적용하였다. 시동기 설계를 위한 기초실험을 통해 추진제의 연소속도는 $0.2{\sim}0.3\;mm/s$ 이며 압력지수는 $0.3{\sim}0.6$ 범위인 경우 충분한 안정성을 확보함을 확인하였다. 신뢰성 있게 파이로 시동기를 작동하기 위해서는 점화에너지의 크기 및 점화에너지 전달방법이 중요하였으며, 선정한 AN계 복합추진제의 안정한 점화를 위한 화염온도의 하한한계는 1400 K로 평가되었다.
The feasibility study into the development of turbine spinners, which start up the turbo-pump, has been carried out and the design requirements and parameters ranges have been presented. Turbine spinners use the solid propellant as such composite propellant based AN compound with high energy plasticizers, coolants, and phase stabilizer which relieves a sensible volume change due to the phase transformation of AN near room temperature. Propellants which have a homing rate of $0.2{\sim}0.3\;mm/s$ and pressure exponent ranged from 0.3 to 0.6, showed stable burn-out in the standard motor tests. Both the magnitude of ignition energy and its thermal transfer mechanism have been proved to have a tangible effect on the ignition of the pyre starter, and the results of this study showed that a flame temperature of 1400K would be quite adequate to get a stable ignition for the AN composite propellant.
