Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers (한국추진공학회지)

The Korean Society of Propulsion Engineers (한국추진공학회)
권호 표지

Analytic Considerations of Liquid Rocket Engine Thrust Chamber Design for the KSLV-II

한국형발사체 액체로켓엔진 연소기 설계의 해석적 고찰

  • 최환석 (한국항공우주연구원 연소기팀) ;
  • 한영민 (한국항공우주연구원 연소기팀) ;
  • 유철성 (한국항공우주연구원 연소기팀) ;
  • 김성구 (한국항공우주연구원 연소기팀)
  • Received : 2010.07.14
  • Accepted : 2010.08.16
  • Published : 2010.08.30
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

The KSLV-II(Korea Space Launch Vehicle-II) which being a successor of the KSLV-I is a space launch vehicle capable of delivering 1.5 ton-class satellite into a low earth orbit. The development of a 75 tonf-class liquid rocket engine(LRE) is planned on the basis of the technologies mastered through the preceded research of a 30 tonf-class LRE. The thrust chamber of the LRE is required to have higher combustion stability, structural integrity and thermal durability. This paper deals with the design requirements of the 75-tonf thrust chamber and a variety of technical considerations which have been conducted analytically in the course of the design for the realization of the requirements.

한국형발사체(KSLV-II)는 소형위성발사체(KSLV-I)의 후속으로 개발되는 1.5톤급 지구 저궤도 위성 발사체이다. 한국형발사체를 위해 75톤급 액체로켓엔진을 자력 개발할 예정이며, 이 엔진은 선행 연구로 수행된 30톤급 액체엔진 기술에 기반을 두고 있다. 액체로켓엔진 연소기는 높은 연소안정성과 구조적 건전성, 열적 내구성을 요구한다. 본 논문에서는 75톤급 액체로켓엔진 연소기의 설계요구조건과 이를 구현하기 위한 설계 과정에서 해석적 기반을 활용하여 수행한 제반 기술적 검토 사항을 제시하였다.

Keywords

References

  1. 한국형발사체(KSLV-II)개발사업 예비타당성 조사 보고서, 2009, 한국과학기술기획평가원
  2. 최환석, 한영민, 김영목, 조광래, "추력 30톤급 액체산소/케로신 로켓엔진 연소장치 개발(I)-연소기," 한국항공우주학회지, 제37권, 제10호, 2009, pp.1027-1037
  3. 최환석, 서성현, 김영목, 조광래, "추력 30톤급 액체산소/케로신 로켓엔진 연소장치 개발(II)-가스발생기," 한국항공우주학회지, 제37권, 제10호, 2009, pp.1038-1047
  4. 조원국, 박순영, 문윤완, 남창호, 김철웅, 설우석, "한국형발사체 액체로켓엔진 시스템," 한국추진공학회지, 제14권, 제1호, pp.56-64
  5. 김종규 외, "75톤급 액체로켓엔진 1/2.5-scale 연소기 연소시험 결과," 한국추진공학회 추계학술대회논문집, 2009
  6. 김성구, 문윤완, 박태선, "액체로켓 추력실의 성능 예측 및 최적 형상 설계를 위한 해석코드 개발," 한국추진공학회지, 제9권, 제1호, 2005, pp.1-8
  7. 김성구, 김홍집, "75톤급 연소기의 연소불안정 제어를 위한 배플의 예비설계," KARICCT-TM-2006-022, 한국항공우주연구원, 2006
  8. 김성구, 김홍집, 손채훈, "로켓엔진 연소기 설계의 음향안정성 평가를 위한 해석코드 개발," 한국항공우주학회지, 제32권, 제6호, 2004, pp.110-116
  9. Liquid Rocket Engine Combustion Stabilization Devices, NASA SP-8113, 1974.
  10. 김성구, 한영민, 최환석, "복합열전달 해석을 이용한 배플 분사기 설계 개선," 한국항공우주학회지, 제38권, 제4호, 2010, pp.395-402 https://doi.org/10.5139/JKSAS.2010.38.4.395
  11. Fluent 6.1 User's Guide, 2003, Fluent Inc., Centerra Resource Park, 10 Cavendish Court, Lebanon, NH 03766
  12. Idelchik, I. E., "Handbook of Hydraulic Resistance," 3rd edition, Begell House, 2001
  13. MSC.$Marc{\circledR}$Volume A and B, version 2005, MSC Software Corporation