Development of a Dispersion Analysis Program for the Liquid Rocket Engine and its Application

In this study, we developed a dispersion analysis program of the gas-generator cycle liquid propellant rocket engine by expanding the mode analysis software(GEMAT). The performance dispersions of an engine that are arisen from the internal dispersion factors of engine's sub-components were formulated and solved to find the effects of each dispersion factor. We were also able to present the calculation method to find the required pressure margin for the compensation of those dispersion to satisfy the required performances of engine. Using this method, we could propose a novel procedure of compensating during the ground firing test which would induce the performance improvement by lessening the pumps discharge pressures or augmenting the combustion chamber pressure.

액체로켓 엔진 성능 분산해석 프로그램의 개발 및 응용

본 연구에서는 기존의 가스발생기 사이클 액체로켓 엔진 모드해석 프로그램(GEMAT)을 개선하여 엔진 구성품이 가지는 성능 분산으로 인한 시스템 수준에서의 성능 분산을 계산 하는 프로그램을 개발하였다. 본 프로그램을 이용하여 엔진 내부 인자의 성능 분산을 보정하기 위해 필요한 각 배관에서의 보정용 여유차압을 산정하는 방법을 제시하였다. 또한 이를 활용하여 기존의 엔진 보정 방법을 보완하여 보정용 차압을 최적화하고 이를 통해 펌프 토출압을 감소시키거나 연소실의 연소압을 높임으로써 전체 엔진의 비추력 향상을 꾀할 수 있는 보정 방법을 제시하였다.