• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
• /
• 한국우주과학회 1995년도 한국우주과학회보 제4권2호
• /
• pp.17-17
• /
• 1995

• 한국추진공학회지
• /
• 제6권3호
• /
• pp.45-52
• /
• 2002

본 연구에서는 액체 로켓의 축방향 불안정성에 대한 개요와 국내 최초의 액체 추진로켓인 과학로켓 3호 (KSR-III) 추진기관 공급계 시스템에 대한 주파수 특성에 대한 결과를 다룬다. 공급계에 설치된 여러 구성품 중 벨로우즈와 벤튜리의 cavitation volume이 공급계의 주파수 특성에 미치는 영향을 파악하였다. 벨로우즈는 공급계의 고유진동수를 낮추는 데 큰 역할을 함을 알 수 있다. 또한 KSR-III의 산화제와 연료 공급계의 고유진동수는 각각 약 280Hz와 90Hz임을 알 수 있다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
• /
• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
• /
• pp.90-90
• /
• 2003

한국항공우주연구원은 액체추진기관 시스템을 이용한 3단형과학로켓(이하 KSR-III)을 국내 최초로 개발하여 비행시험을 수행하였다. 액체추진기관 로켓의 비행시험을 위해서는 이전의 고체 추진기관을 이용한 과학로켓 1, 2와는 달리 비행시험 조건에 부합하게 액체추진제 및 가압제 등을 공급하는 지상설비가 필요하다. 이에 한국항공우주연구원은 독자적으로 비행시험에 필요한 제반 설비를 갖춘 발사장을 구축하였다. KSR-III는 압축 헬륨가스(GHe)를 이용하여 연료(Jet A-1)와 산화제(LOx)를 가압하여 추력을 얻는 액체추진기관 시스템이다. 따라서 발사장에서의 지상공급설비는 유공압 설비와 발사시나리오에 따라 해당 부품을 제어하고 자료를 저장하는 제어/계측 설비 및 기타설비들로 구성되어 있다. 지상공급설비 중 유공압 설비는 LOx의 저장 및 기체 내 산화제 탱크의 충전을 위한 산화제 공급설비, Jet A-1의 저장 및 기체 내 연료 탱크의 충전을 위한 연료 공급 설비, 지상설비용 밸브구동 및 기체 내부 퍼지 등에 필요한 질소($N_2$)를 저장/공급하는 설비, 기체내부 밸브 구동 및 가압제로 사용되는 기체헬륨(He)을 저장/공급하는 설비들로 구성되어 있다. 이러한 구축된 공급설비는 기능시험, 연계시험 등의 각종 입증시험을 통해 그 성능을 검증한 후 단인증모델(SQTM)을 이용하여 발사 시나리오에 따른 추진제 공급능력을 입증한 후 KSR-III의 비행시험을 성공적으로 수행하였다. 수행된 연구결과는 향후 건설되어질 우주센터내의 발사장 기반설비 설계의 기초 자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제33권10호
• /
• pp.75-81
• /
• 2005

낙하물 및 로켓 단분리 등과 같은 비행체 분리물의 궤적을 모사하기 위해 사출, 격자 및 CTS 시험과 같은 풍동시험 기법이 많이 사용된다. 본 논문에서는 3단형 과학로켓 개발 시 사용된 격자 및 CTS 시험 기법 및 대표적인 결과를 소개하였다. 시험에 사용된 풍동은 ONERA S2MA이며 마하수 2.0과 2.8에 대해 13개의 분리 궤적을 시험하였다. 시험 결과는 분리장치를 최적화기 위한 데이터베이스로 활용되었다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
• /
• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
• /
• pp.74-74
• /
• 2003

로켓엔진의 연소실에서는 고온의 연소가스로부터 다량의 열이 발생하기 때문에 이로부터 연소실을 보호하기 위한 방법이 필수적으로 요구된다. 한국 최초의 액체 로켓인 KSR-III 로켓의 주엔진인 KL-3 엔진에서는, 연소실을 보호하기 위한 방법으로 실리카/페놀(Silica/Phenolic) 내열재를 이용하는 용융냉각 방식을 채택하였다 용융냉각 방식은 내열재와 고온의 연소가스와의 물리ㆍ화학적 상호작용에 의해 삭마가 발생하게 되는데, 이러한 삭마는 연소실에서도 가장 고온부인 노즐목에 집중적으로 발생하는 경향이 있다. 그러나 노즐목에서 삭마의 진행은 노즐목의 크기를 증가시키고 연소압 및 추력을 감소시키는 부작용을 초래하게 된다. 본 연구에서는 이러한 열적 삭마에 의한 노즐목 크기의 증가량을 알아내기 위해 KL-3 엔진 노즐목의 형상을 측정하고자 시도하였으며, 노즐목의 삭마에 영향을 미치는 주요 인자를 확인하고 진행과정을 고찰하였다. 노즐목의 형상 측정을 위해서는 기존에 사용하던 3차원 변위 측정기를 이용한 방식의 접근이 곤란함에 따라 영상처리 기법을 도입한 측정 방식을 고안하여 사용하였으며, 이 장비는 만족스런 성능을 보여주었다. 시험결과를 통해서 삭마에 영향을 주는 주요 인자로 분무형태, 연소시간, 연소 온도를 제시하였고 이 중에서 분무형태는 삭마 형상에, 연소 시간 및 연소온도는 삭마량에 주로 영향을 끼친다는 것을 알 수 있었다. 또한 시간에 따른 삭마의 진행이 3개의 구간으로 나누어 설명할 수 있음을 밝혔는데, 노즐목이 원형을 그대로 유지하며 삭마진행이 미미한 구간, 원형에서 벗어나 요철형상이 발달하면서 삭마진행이 가속되는 구간, 요철형상이 이미 정착되어서 요철의 깊이만 증가하되 삭마량은 미미한 구간이다. 결과적으로 60초 연소 후 노즐목 면적 증가율은 +5.82% 정도이며, 이에 따른 연소압 및 추력의 감소 또한 1% 미만으로 미비하였다. 따라서 본 KL-3 엔진에 사용된 내열재의 내열 성능은 임무를 수행하기에 적절하다고 판단하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제30권6호
• /
• pp.14-20
• /
• 2002

본 논문에서는 3단형 과학로켓(KSR-III) 기본형의 조건을 이용하여 선두부에서 발생하는 공력가열 현상을 예측하였다. 마하수 4.9, 10.2, 15의 극초음속 유동영역을 평형유동이라 가정하고 수치적 불안정성에 강건한 수치기법인 AUSMPW+ 수치기법과 충격파 정렬 격자계 (shock-aligned grid system)을 사용하여 반구형, Parabola형, 절두 원통형 선두부 형상에 따른 공력가열 현상을 계산하고 발사체 선두부에 사용되는 구조물인 복합재료의 열적안정성을 예측하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제11권1호
• /
• pp.53-70
• /
• 1994

오존 측정기를 장착한 과학 1, 2호 로켓이 충청남도 안흥에서 1994년 6월 4일과 9월 1일에 각각 발사되었다. 오존 측정기로 성충권에서의 태양 자외선의 세기를 여러 파장대역에서 측정하여 성층권 고도의 오존 수밀도의 수직 분포를 구하였다. 오존 밀도의 최대값은 약 25km 근처에서 나타났으며, 오존 밀도의 분포는 중위도 지역에서의 기존 측정값들과 잘 일치하였다. 또한 위 로켓 실험 관측 자료를 동시 관측된 연세대의 돕슨 분광기, 경희대의 LIDAR, Nimbus 위성의 SBUV와 NOAA 위성의 TOVS 측정 자료들과 각각 비교하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제32권4호
• /
• pp.80-87
• /
• 2004

KSR-III 비행용 액체추진제 로켓엔진의 각 성능 변수 간 상관관계를 파악하기 위하여, 엔 진 지상연소시험의 결과에 대한 분석이 수행되었다. 내열재 연소실의 삭마에 따른 변화를 고려하였으며, 산화제/연료비에 의한 변화를 무시한 선형 회귀분석과 이를 포함한 이변수 이차 회귀분석이 수행되었다. 선형 회귀분석은 간단하면서도 분석영역 내에서 1% 이내의 오차율을 가지는 매우 실용적인 방법임을 보여주었다. 또한 이변수 이차 회귀분석 결과는 분석영역 내에서 매우 높은 정확도의 예측이 가능하였으며, KSR-III 엔진의 추력 (혹은 비추력) 및 연소실 압력 (혹은 특성속도)에 대한 최적 산화제/연료비가 각각 2.22 와 2.17 인 것으로 분석되었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문집
• /
• pp.636-640
• /
• 2002

Acoustic coupled combustion instability, which is one of the most undesirable phenomena in the development of liquid propellant rocket engine, can cause serious damage to a rocket itself, and must be avoided by all means. Unfortunately, KSR-III rocket went through combustion instability during engine start at the propulsion test article No.2. To resolve the problem, time sequence (cyclogram) has been changed, and baffle system has been applied. In consequence of change, stable combustion was achieved.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제12권2호
• /
• pp.234-243
• /
• 1995

1997년 10월에 발사 예정인 과학 로켓 3호는 고도 160km까지 도달할 것이 예상되므로 한반도 상공의 전리층 E 영역에 존재하는 플라즈마를 직접 측정할 수 있는 좋은 기회를 제공한다. 한펀 플라즈마 측정에 있어서 가장 기본이 되는 검출기인 Langmuir 탑침을 실험실에서 사용하는 방법 그대로 우주 실험에 적용하면 탐침의 오염으로 인해 정확한 플라즈마 실험이 불가능해 진다. 본 논문에서는 로켓용 탑침 제작에 앞서 실험실용 탐침을 제작하여 진공 용기에서 플라즈마 실험을 수행함으로써 탐침의 오염 문제를 연구하였다. 그 결과, 플라즈마의 밀도가 낮을수록 오염에 의한 효과는 적었으며 탐침에 제공되는 쓸기전압의 주파수가 증가할수록 오염에 의한 효과를 줄일 수 있었다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 로켓 실험에 적당한 변형된 형태의 Langmuir 탐침을 제안하였다.