• 제목/요약/키워드: 로켓형 연소기

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동축스월분사기에서 와류실 유무 및 노즐길이에 따른 연소특성 변화 (Combustion Characteristics associated with a Swirl Chamber and Nozzle Length of Coaxial Swirl Injectors)

  • 임병직;서성현;최환석;최영환;이석진;김유
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.335-340
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    • 2005
  • 액체 로켓엔진 연소기에 적용되는 분사기 형상에 따른 연소특성 변화를 알아보기 위해 연소시험을 수행하였다. 사용된 분사기는 동축와류형으로서 챔버 와류실의 유무와 노즐 길이에 의한 특성변화에 초점을 맞추었다. 챔버 와류실의 유무에 따라 닫힘형과 열림형으로 구분이 된다. 노즐 길이에 따른 변화는 산화제와 연료가 분사되는 노즐을 증가시킨 분사기를 통해 이루어졌다. 연소기는 분사기가 한 개만 장착된 단일분사기 헤드, 내열재 형식의 연소실, 냉각 유로를 가진 동 재질의 노즐로 구성되어 있으며 연소실과 노즐의 외부는 스테인레스 스틸로 이루어졌다.

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30톤급 액체로켓엔진 연소기 연소시험 성능결과 (Combustion Performance Results of Combustion Chamber for 30ton-f Class Liquid Rocket Engine)

  • 한영민;김종규;이광진;서성현;임병직;안규복;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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    • pp.139-143
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    • 2007
  • 추가 30톤급 액체로켓엔진 실물형 연소기에서 수행했던 연소시험의 전반적인 성능결과에 대해 기술하였다. 연소기 연소압력은 약 53${\sim}$60 bar 그리고 추진제 유량은 약 89 kg/s이다. 30톤급 실물형 연소기는 연소기 헤드, SUS 배플, 배플분사기, 내열재 연소실, 냉각채널 연소실 그리고 재생냉각 연소실 등으로 구성하였다. 연소특성속도는 약 1673부터 1730 m/sec이며, 비추력은 약 254에서 263 sec 정도의 값을 얻었다. 일반적으로 분사기의 RN 증가에 따라 연소특성속도는 증가하였다. 또한, 연소기의 비추력은 연소특성속도 증가에 따라 증가함을 보여 주었다.

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75톤급 액체로켓엔진 축소형 가스발생기 연소시험 결과 (Hot-firing Test Results of Subscale Gas Generator for 75 ton-class Liquid Rocket Engine)

  • 김문기;안규복;임병직;김종규;서성현;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.726-728
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    • 2010
  • 75톤급 가스발생기 개발을 위한 분사기의 설계 변수에 따른 유량계수의 영향을 파악하기 위하여 축소형 가스발생기를 설계, 제작하였으며, 연소시험을 성공적으로 수행하였다. 연소시험 결과 연료 및 산화제 분사기의 유량계수는 혼합비와 연소압에 상관없이 거의 일정한 것으로 나타났으며, 산화제 분사기의 노즐 지름을 줄인 경우 분사기 차압이 줄어들어 유량계수가 증가하는 것을 확인하였다.

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축소형 가스발생기 연소안정성 특성 (Combustion Stability Characteristics in Sub-scale Gas Generator)

  • 안규복;강동혁;김문기;임병직;김종규;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.69-72
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    • 2011
  • 추력 75톤급 액체로켓엔진용 가스발생기의 초기 검증을 위한 세 번째 축소형 모델에서 연소시험이 수행되었다. 본 논문에서는 세 번째 축소형 가스발생기 모델의 연소시험 중 발생한 저주파 연소불안정에 대한 분석 결과를 기술하였다. 이러한 저주파 압력섭동은 연소실 압력, 산화제/연료 분사기의 차압과 연관된 것으로 판단된다.

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75톤급 액체로켓엔진 축소형 가스발생기 연소시험 (Hot-firing Tests of Subscale Gas Generator for 75 ton-class Liquid Rocket Engine)

  • 김문기;서성현;안규복;임병직;김종규;이광진;한영민;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.173-176
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    • 2010
  • 75톤급 가스발생기 기술검증시제에서 나타난 산화제 분사기 차압의 증가 원인을 파악하기 위하여 축소형 가스발생기를 설계, 제작하였다. 설계점 및 탈설계점 시험 조건을 포함한 총 6회의 연소시험을 성공적으로 수행하였다. 연소시험 결과 연소압을 고정한 후 혼합비를 증가시킨 경우 연료 및 산화제 유량계수는 일정한 것으로 나타났으며, 혼합비를 고정한 후 연소압을 증가시킨 경우에도 연료 및 산화제 유량계수는 변함이 없는 것으로 파악되었다.

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7톤급 연소기용 분사기 검증을 위한 연소기 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Thrust Chamber for Injector verification of 7 tonf-class Thrust Chamber)

  • 김종규;안규복;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.457-460
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    • 2012
  • 본 연구는 7톤급 연소기용 분사기 검증을 위한 축소형 연소기의 설계 및 제작에 관한 것이다. 7톤급 연소기의 헤드부는 90개의 동축 와류형 분사기로 구성되며, 연소실은 케로신 재생냉각 일체형 연소기이다. 7톤급 연소기에 적용할 분사기로 차압 및 리세스 수를 달리한 분사기를 설계하였다. 설계된 분사기를 실물형 연소기에 적용하기 전 축소형 연소기에 먼저 적용하여 분사기 작동성 및 성능검증을 하고자 한다. 축소형 연소기는 분사기 19개로 구성되며, 연소압력 70 bar, 총 추진제 유량은 4.3 kg/s, 혼합비는 2.45이다.

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추력 30톤급 액체산소/케로신 로켓엔진 연소장치 개발(II)-가스발생기 (Development of 30-Tonf LOx/Kerosene Rocket Engine Combustion Devices(II) - Gas Generator)

  • 최환석;서성현;김영목;조광래
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권10호
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    • pp.1038-1047
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    • 2009
  • 추력 30톤급 펌프공급방식 액체로켓엔진을 위한 가스발생기 개발 과정에 관하여 기술하였다. 액체산소와 케로신을 추진제로 연료 과농 조건에서 작동하는 가스발생기의 개발을 위해 분사기 개발에서부터 시작하여 축소형, 실물형 개발시제를 거쳐 가스발생기 단품 개발을 성공적으로 완료하였다. 가스발생기 설계 과정에서 다양한 해석적 방법을 적용하였으며 점화 시험, 연소성능 및 연소안정성 평가시험, 내구성 평가시험 등을 통해 가스발생기의 성능요구사항을 시험적으로 검증하였다. 개발된 가스발생기는 연소압 및 혼합비 운용 영역 내에서 안정적으로 작동하며 성능 및 수명 요구조건을 만족시킴을 확인하였다.

거룡 추진기관 개발

  • 황종선;유광호
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1997년도 제9회 학술강연회논문집
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    • pp.16-16
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    • 1997
  • 다련장로켓은 기습적 대량화력의 집중, 기동성, 사거리의 손쉬운 증대가능성의 장점을 가지고 있어 제2차 세계대전에서 처음 등장한 이후 대부분의 국가에서 야전 포병의 기본 무기체계로서 발전되어 왔다. 전세계 40개국 이상에서 사용하고 있는 다련장로켓은 유도방법, 탑재차량, 전자자동제어 분야의 발달로 점차 대구경화하여 사거리가 증대되고 있으며 탄두의 위력도 증대 다양화되고 있다. 현재까지 개발된 다련장로켓 중에서 가장 우수한 무기체계중의 하나로 알려진 MLRS는 미국을 비롯한 세계 13개국에서 채택하고 있으며 우리나라에서도 장비도입을 진행 중에 있다.현재 구룡을 생산하고있는 (주)한화에서는 이 MLRS가 차기 주력제품이 될것으로 판단하여 미제 사거리연장형(ER-MLRS)와 유사한 한국형 대구경 다련장로켓을 거룡이라고 명명하고 '93년부터 기초연구를 진행해 왓다. '94년 7월 첫 지상연소시험을 수행한 이후 현재까지 8기의 지상연소시험을 마쳤고, 지난 9월에는 비행용로켓 2발을 제작 비행 시험을 실시한 바 있다.본 논문에서는 미제 MLRS의 구성,제원,특성을 추진기관 중심으로 알아보고,자체 연구개발중에 있는 거룡 로켓의 추진기관 개발 현황을 지상연소시험을 중심으로 간단히 요약하고 미제와 성능을 비교해 보았다.향후 지속적으로 추진기관의 성능 개량을 추진할 계획으로 있으나 현재까지의 진행결과로 볼 때 추진기관의 개발은 문제가 없고, 대구경 다련장로켓탄 전체도 국내기술로 충분히 개발이 가능한것으로 판단된다.

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축소형 가스발생기 연소안정성 연구 (Study on Combustion Stability of Sub-scale Gas Generator)

  • 안규복;강동혁;김문기;임병직;김종규;서성현;최환석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.594-596
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    • 2010
  • 추력 75톤급 액체로켓엔진용 가스발생기의 초기 검증을 위해 축소형 모델에 대한 연소시험이 수행되었다. 본 논문에서는 축소형 가스발생기 연소시험 중 발생한 저주파 연소불안정에 대하여 분석을 수행하였다.

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한국형발사체 액체로켓엔진 시스템 (Liquid Rocket Engine System of Korean Launch Vehicle)

  • 조원국;박순영;문윤완;남창호;김철웅;설우석
    • 한국추진공학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.56-64
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    • 2010
  • 한국형 발사체 (KSLV-II, Korea Space Launch Vehicle II)에 적용될 액체로켓엔진의 시스템 설계를 수행하였다. 진공 추력 76톤, 진공 비추력 297 sec인 본 엔진은 가스발생기 사이클로 터보펌프 가압방식을 적용한다. 연소기는 재생냉각형이며 연소압 60 bar이다. 추진제는 액체산소/케로신 조합이다. 엔진 시동은 파이로시동기를 이용하며 연소기 점화는 TEA (TriEthylAluminium)를 사용한다. 에너지 밸런스 해석을 통해서 엔진 시스템 성능과 서브시스템 요구 성능을 결정하였다. 연소압, 비추력 및 엔진무게의 적정성을 사례분석을 통하여 평가하였다. 터보펌프-가스발생기 연계시험과 비교하여 시동 해석방법을 검증함으로써 향후 적용을 위한 준비를 마쳤다. 본 엔진은 능동제어를 적용하지 않으며 모드해석과 분산해석을 통해서 성능 보정 방안을 확정하였다.