Unsteady Internal Ballistic Analysis for Solid Rocket Motors with Erosive Burning

침식연소를 고려한 고체로켓의 비정상 내탄도 해석 기법

  • 조민경 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학과) ;
  • 허준영 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학과) ;
  • 성홍계 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학과)
  • Published : 2009.04.30

Abstract

A typical unsteady internal ballistic analysis model was proposed to take account of the erosive burning with the variance of local velocity and pressure along the grain surface of a solid rocket combustor. To validate the model of concern in the study, both cases of non-erosive and erosive burning were compared with the previous researches with marginal accuracy. It was quantitatively investigated that the combustion pressure, grain length, initial temperature, and vaporization temperature of propellant affect the erosive burning characteristics.

본 연구에서는 연소실의 축방향 압력과 속도변화를 고려한 비정상 내탄도 해석모델을 제안하고 이를 바탕으로 침식연소에 미치는 인자를 해석하였다. 개발 모델의 검증을 위하여 침식연소가 없는 경우와 침식연소가 있는 경우에 대하여 선행연구 결과와 비교하였으며 해석결과가 일치함을 확인하였다. 연소실 압력, 그레인 길이, 그레인 초기온도, 추진제 기화온도가 침식연소에 미치는 영향을 조사하였다.

Keywords

References

  1. K. Srinivasan, S. Narayanan, O. P. Sharma, 'Numerical studies on erosive burning incylindrical solid propellant grain', Springer-Verlag , Heat Mass Transfer 44:579-585, 2008 https://doi.org/10.1007/s00231-007-0280-5
  2. James Moss, Dr, Stephen Heister, Kevin Linke, 'Experimental Program to Assess Erosive Burning in Segmented Solid Rocket Motors', 43rd AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit, 2007
  3. 윤창진; 송나영; 유우준; 전창수; 김진곤; 문희장; 성홍계 'PE-GOX 하이브리드 모터의 연소특성 및 성능 예측 기법 Part Ⅱ' 한국추진공학회지, 제11권, 제2호, 2007, pp.79-85
  4. J. P. Renie, J. R. Osborn, 'Erosive Burning', AIAA Journal, Vol. 21. No. 12. 1983
  5. Beddini, R. A., 'Effect of Port Flow on Solid Propellant Erosive burning', AIAA Paper 78-977
  6. Sutton, G. P., 'Rocket Propulsion Elements, 7th ed.', John Wiley & Sons Inc., 2001
  7. Hong-Gye Sung, 'Lecture Note : Adavnced Rocket Propulsion' , Korea Aerospace University, The first term 2008
  8. D. R. Greatrix, J. J. Gottlieb, 'Erosive Burning Model for Composite-Propellant Rocket Motors with Large Length-to- Diameter Ratio', Canadian Aeronautics and Space Journal Vol. 33. No. 3, 1987