Acoustic Loads Reduction of Composite Plates for Nose Fairing Structure

Acoustic load generated by rocket propulsion system is one of major dynamic loads during lift-off phase so that it causes the structural failure and electronic malfunction of payloads. Acoustic loads can be greatly reduced by an appropriate acoustical design of nose faring structures. This paper deals with the acoustical design of the nose fairing structure for launch vehicle. It is well known that a honeycomb sandwich structure is a poor sound insulator because of its high specific stiffness. In this paper, the sound transmission characteristics of four kinds of honeycomb structures for noise fairing were investigated by means of numerical and experimental ways. In order to estimate transmission loss, infinite plate theory by Moore and Lyon and statistical energy analysis (SEA) method were used. The predicted results showed a good agreement with measured ones. These enabled us to determine a proper core material for nose fairing, which shows good sound insulation performance per weight.

노즈 페어링 구조용 복합재 평판의 음향 하중 저감 특성

위성 발사체의 추진 기관에 의한 음향 하중은 이륙 시 작용하는 주요한 동적 하중 중 하나로서, 이에 의한 위성이나 탑재물의 파손이 보고되고 있다. 위성이나 탑재물에 작용하는 음향 하중의 강토를 저감하기 위해서는 노즈 페어링의 구조 설계 시 차음 성능을 고려한 설계가 필요하다. 특히 복합재 구조의 경우 금속재 구조에 비해 비강성이 커서 음향 하중의 차음 측면에서는 불리하다. 본 논문에서는 위성 발사체의 노즈 페어링용 복합재 평판의 차음 특성을 살펴보았다. 노즈 페어링 구조로 사용 가능한 4종의 복합재 구조에 대하여 무한판 이론 및 통계적 에너지 해석법(SEA)을 이용하여 차음 성능을 평가하였다. 해석 결과를 토대로 두 종류의 복합재 평판을 제작하여 이에 대한 차음 성능을 측정하고 예측치와 비교를 수행하였다. 이를 바탕으로 무게 대비 차음 성능이 우수한 노즈 페어링용 복합재 구조를 선정할 수 있었다.