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Thermal Design of Cryogenic Compressor with Strategies for Keeping Performance of Micro-vibration Isolation System

미소진동저감용 진동절연기의 성능유지를 위한 극저온 냉각용 압축기 조립체 열제어 설계

  • 오현웅 (국방과학연구소 영상정보체계개발단) ;
  • 이경주 (국방과학연구소 영상정보체계개발단) ;
  • 정석용 (국방과학연구소 영상정보체계개발단) ;
  • 신소민 (국방과학연구소 영상정보체계개발단)
  • Received : 2011.11.15
  • Accepted : 2012.02.14
  • Published : 2012.03.01

Abstract

Spaceborne pulse tube-type cryogenic compressors are widely used for space applications. To guarantee cooling performance of the compressor, mission life time and micor-vibration stability, suitable thermal control of compressor is required. Micro-vibration of the compressor is the one of the sources to degrade the pointing performance of observation satellite. In the present work, on-orbit thermal design of compressor in order not to degrade the performance of micro-vibration isolation system keeping the thermal control performance has been proposed and investigated through thermo-mechanical analysis.

극저온이 요구되는 우주용 탑재장비의 냉각을 위해 일반적으로 Pulse Tube-type 압축기가 적용되고 있으며, 궤도상에서 압축기의 냉각성능, 임무수명 및 비대칭 온도분포에 의한 미소진동발생 방지를 위해 압축기를 허용온도 범위로 유지하는 열제어가 필요하다. 압축기는 궤도 운용 시 미소진동을 발생하여 관측성능이 요구되는 탑재체의 지향성능을 저하시키는 원인으로 작용한다. 본 논문에서는 압축기의 미소진동 방지를 목적으로 적용된 진동절연기의 성능유지 및 압축기의 허용온도범위 유지를 위한 열제어 성능을 동시에 만족하는 우주용 압축기 조립체의 열설계를 제안하였으며, 설계의 유효성을 해석적으로 입증하였다.

Keywords

References

  1. Ross, R.: Cryocooler Reliability and Redundancy Considerations for Long-life Space Missions, Cryocoolers 11, Newyork: Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2001.
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