• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 1998년도 제10회 학술강연회논문집
• /
• pp.32-32
• /
• 1998

고체 로켓 모타 추진제 그레인은 크게 단면 연소형 그레인(end-burning grain)과 내면 연소성 그레인(perforated grain)으로 분류할 수 있다. 단면 연소형 그레인은 부피충전율이 크고 구조적 안전성이 우수한 장점이 있으나 연소면적이 작은 단점이 있고, 내면 연소형 그레인은 연소면적이 큰 장점이 있으나 부피 충전율이 작은 단점이 있다. 따라서 단면 연소형 그레인의 장점인 높은 충전율을 유지하면서 연소면적을 증대시키는 효율적인 방법으로 열전도율이 높은 금속선을 단면 연소 그레인에 삽입시키는 방법이 있다. 높은 열전도율로 인하여 금속선을 따라 연소속도가 빨라져 연소면적이 증가하게 되는데, 금속선이 없을 때의 연소속도와의 비를 연소속도 증가 비라 한다. 이는 추진제 종류, 금속선 재질, 굵기 등에 따라 달라지고, 실험실에서 strand burner test로 구할 수 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 1995년도 제4회 학술강연회논문집
• /
• pp.119-123
• /
• 1995

우리 나라에서 고체추진기관에 대하여 관심을 갖고 연구를 시작한 것은 1970년대 중반 국방과학연구소를 중심으로 이루어 졌으며, 그후 추진기관의 설계와 제조분야에서 괄목할만한 기술축적을 이루어 왔다. 고체추진제 그레인의 성형기술도 이에 발맞추어 상당한 기술발전이 있었다. 앞으로 우리 나라도 우주산업 진출이 가시화 되고 있으며 이에 따른 우주발사체 추진제 성형기술도 선진국 수준의 기술 개발이 요구되는 실정이다. 본 논문에서는 추진기관 제조 기술중 중요한 기술인 고체 추진제 그레인 성형용 코아 설계를 중심으로한 그 동안의 개발내용과 향후 발전 방향에 대하여 기술하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2000년도 제14회 학술강연논문집
• /
• pp.25-25
• /
• 2000

가스발생기와 같이 로켓모터에서 추력이 아닌 기체압 형태의 에너지를 일정한 시간동안 얻고자 하는 경우, 로켓모터의 크기 및 추진제 충전율을 고려하여 그레인 형태를 단면 연소형으로 선택할 수 있다. 단면 연소형 그레인을 가진 로켓모터는 그레인의 연소시, 일찍 연소된 부분의 라이너가 추진제 연소 화염에 노출되면서 표면부터 서서히 분해가 진행되며, 분해물질의 일부는 추진제에 포함된 산화제 성분에 의해 산화되어 기체화 될 수 있다. 산화제 성분이 충분치 않은 경우에는 고체 입자 형태로 추진제 연소 기체와 함께 배출되며, 이는 일차연기(primary smoke)의 일종으로 볼 수 있다. 가스 발생기에서 얻고자 하는 기체는 고체 입자가 포함되지 않은 깨끗한 기체형태인 경우가 대부분이며, 따라서, 무연 라이너 및 내열재의 연구가 필요하다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.26-36
• /
• 2007

슬랏이 있는 튜브형 그레인 형상의 알루미늄 함유 PCP계 또는 HTPB계 추진제를 충전한 고체 추진기관에 대해 노즐 내열재의 열반응 특성을 분석하였다. 노즐 내열재에서 채취한 산화알루미늄 입자의 SEM 사진을 통해 상대적으로 크기가 작고 저 함량의 산화제를 포함한 PCP계 추진제는 HTPB계 추진제보다 알루미늄 분말들이 응집될 가능성이 크다는 것을 확인할 수 있었다. PCP계 추진제를 적용한 경우에는 그레인 슬랏과 일치하는 노즐 축소부 내열재의 원주방향 4개 영역에서 큰 입자의 산화알루미늄 충돌로 인해 국부적으로 삭마가 많았지만 HTPB계 추진제는 연소가스내 $H_2O$ 및 $CO_2$의 몰분율이 상대적으로 많음으로 인해 노즐 토출관, 목삽입재 및 확대부 내열재에서 화학반응으로 인한 삭마가 많았다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.349-352
• /
• 2008

본 연구는 고체 추진제 그레인의 형상 변화에 따른 연소 특성을 고찰 하였다. LRE(액체로켓엔진)는 추진제의 공급량을 조절하여 추력을 변화시킬 수 있지만, SRM(고체로켓모터) 연소기 형상은 단순하지만 연소가 시작되면 추력 제어가 어렵다. 이러한 SRM(고체로켓모터)의 추력 제어의 어려움을 그레인의 크기나 형상의 변화를 통해 부분적으로 해결 할 수 있다. 소형 로켓의 추진제에 적합한 그레인을 설계하고 실험을 통해 검증하였습니다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
• /
• pp.22-22
• /
• 1998

155mm 탄에 항력감소장치를 부착하여 탄의 비행중에 형성되는 탄저부의 항력(Base drag)을 감소시켜 사거리를 연장한 무기체계가 미국 등을 비롯한 많은 국가에서 실용화되고 있다. 국과연은 이미 155mm 신형 자주포탄에 적용되는 항력감소장치(항력감소제 그레인, Base & Closure, 점화장치)는 개발하여 사거리를 연장(약 35%)한 것으로 보고하고 있다. 본 연구는 추후 실용화가 예상되는 155mm 성능개량형 DPICM탄(미제 M864급)에 적용할 수 있는 항격감소제용 저연소속도 혼합형 추진제 개발을 목표로 하여, 이에 동등한 추진제 특성(기계적성질, 연소특성, 접착력, 발열량 등)을 가지는 추진제, 라이너(Inhibitor)의 조성개발을 실시하였다. 그리고 개발된 혼합형 추진제 조성의 성능(사거리 및 분산도)을 확인하기 위하여 항력감소제용 그레인을 제작, 155mm 성능개량형 DPICM탄에 적용하여 발사시험을 실시하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
• /
• pp.77-77
• /
• 2002

초소형 공중발사체 설계 시 하이브리드 모터의 적용가능성에 대한 연구를 실시하였다. HTPB/LOX를 추진제로 하여 마차바퀴형 연료 그레인, 산화제 탱크 가압방식을 사용하였고, 성능특성을 계산하기 위하여 하이브리드 연료의 연소율이 일정하다고 가정 하였다. 본 연구에 사용된 임무는 중량 3.5kg의 나노위성을 근지점 고도 200km, 원지점 고도 1,500km의 타원궤도로 진입시키는 것을 목적으로 하는 로켓의 1단 부분에 관한 것으로 1단의 발사속도는 M=1.3, 발사고도는 12km, 연소종료 고도는 40km이다. 1단에 대한 페이로드 중량은 127.5kg이고, 속도증가분($\Delta$V)은 3,330m/s이다. 모선은 F-4E를 사용하였고 모선의 특성상 발사체의 총 중량이 1,000kg이하로 제한되고 길이와 직경이 5m${\times}$5m로 제한되나 1단에 대한 길이의 제한조건은 현재까지 명확히 정립되지 않은 상태이다. 설계과정에서의 변수는 연료 그레인 포트 개수, 초기 산화제 플럭스, 연소실 압력을 사용했고, 설계 제한조건은 추진제 중량, 평균 비추력, 평균 추력, 연소시간, 1단 길이, 직경, 연소시간이고, 이들의 범위는 모선의 특성과 초소형 공중발사체의 임무특성에 맞게 설정하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.17-26
• /
• 2023

Star 형상을 갖는 추진제 그레인은 다양한 면적 선도가 가능하고, 제작이 용이하여 실제 고체 추진제 로켓에 유용하게 적용될 수 있다. 그러나, 설계와 관련한 형상 변수가 많고 연소 말기 슬리버가 존재하므로, 해석 비용이 저렴한 일반적인 단일 최적화 기법으로는 최적 설계가 성공하기 어렵다. 본 연구에서는 활용성과 설계 성공률을 높이기 위해 데이터베이스를 사용하여 star 그레인을 설계하는 기법을 제안하였다. 제안된 방법에서는 성능 변수를 정의하고, 데이터베이스를 구축한 후 요구조건을 만족하는 해를 탐색한다. 제안된 방법을 적용하여 다양한 종류의 연소 면적 선도를 갖는 star 그레인의 설계를 수행하고, 설계 방법의 타당성을 검증하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
• /
• pp.207-210
• /
• 2007

본 논문은 상용 CAD 프로그램을 이용한 그레인 설계 자동화 프로그램 개발에 관하여 기술하였다. 이 프로그램 통하여 추진기관의 성능산출에 이용되는 연소거리에 따른 연소면적, 체적, 관성모멘트, 무게중심의 변화 및 그레인 형상정보를 쉽게 얻을 수 있었다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.96-107
• /
• 2018

고체추진기관 내에 점화기와 추진제 그레인 간격에 따라 화염에 의해 발현되는 내부 유동 형태에 대해 전산유체해석(CFD)를 이용하여 살펴보았다. 실린더형과 슬롯형 추진제 그레인에 대해 실린더형은 간격 1 mm, 3 mm, 5 mm, 슬롯형은 점화기의 화염 분출구가 넓은 간격에 위치한 경우와 좁은 간격에 위치한 경우에 대해 수치 해석을 수행하였다. 실린더형은 간격이 좁을수록 점화기와 추진제 사이에 고압력이 형성되며, 점화기 말단 부근에서 압력 강하 또한 상대적으로 크게 나타났다. 실린더형은 간격에 영향을 받았으나, 슬롯형은 화염 분출구 위치에 관계없이 압력 형태가 유사하게 나타났으며, 실린더형 간격 5 mm와 유사한 결과를 보였다.