• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.181-184
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• 2009

본 연구에서는 고체추진기관 내부유동 모사를 위한 수동에서의 흐름가시화 기법에 대해 소개한다. 이 기법은 고체추진기관 내부에서의 와류 거동들에 대한 적절한 모사로 내부 추진제 그레인 형상 설계시 활용 가능하다. 이를 위해 본 연구에서는 수동을 설계하였으며, 물감, 수소기포발생기 및 입자영상속도계 기법을 활용한 흐름가시화 기법에 대해 소개한다.

• 한국추진공학회지
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• 제25권2호
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• pp.55-65
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• 2021

고체 로켓 모터 설계 시 중립형 추력선도 발생이 용이한 Finocyl 그레인에 대한 형상 설계 기준을 제시하였다. 이를 위해 Burn-back 해석을 위한 제도 기법을 이용한 자동화 프로그램을 개발하고 정확성을 검증하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 Finocyl 형상의 다양한 형상 변수에 따른 Burn-back 해석을 수행하고 연소 특성의 경향성과 민감도 분석을 수행하였다. 분석결과를 바탕으로 Finocyl 그레인을 이용한 중립형 연소면적선도를 나타내는 설계기준을 제시하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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• pp.227-230
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• 2008

고체 추진기관의 점화 방식은 전방 및 후방의 두가지로 나뉘어 진다. 전방 점화 방식은 점화기 작동 후 추진제 그레인 전체가 연소하기 위한 일정 압력을 노즐 마개로 유지하는 형태이다. 그러나 후방 점화 방식은 일반적으로 점화기와 마운트가 일체형으로 노즐 목에 삽입 후 조립한다. 이로 인해 마운트는 점화기 방출 에너지와 추진제 연소 압력에 의한 하중을 지지해야 한다. 본 연구에서는 연소 시험 결과 및 유한 요소 해석을 통해 후방형 점화기 마운트의 동적 거동 결과를 검증하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제15권2호
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• pp.8-14
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• 2011

본 논문에서는 경사진 그레인 포트 형상을 가진 고체 연료를 사용한 하이브리드 로켓의 연소 특성을 실험적으로 연구하였다. $1^{\circ}$의 경사각을 갖는 수렴, 확산 형상 고체 연료는 원통형 연료에 비해 충전 효율이 6.8 % 더 높았다. 수렴 형상의 그레인 포트를 갖는 연료에서는 경사각이 없는 원통형 연료에 비해 동일 산화제 유속 구간에서 후퇴율이 평균 17.5 % 증가하였으나 확산 형상 연료에서는 후퇴율의 차이가 크지 않았다. 또한, 수렴 형상의 연료를 사용한 경우 특성속도 및 특성속도효율이 증가하였으며, 이를 통해 하이브리드 로켓 연료에서 수렴 형상의 그레인 포트가 연소 효율 및 성능을 개선하는데 효과적임을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.368-373
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• 2017

본 논문에서는 연소 면적이 시간에 따라 변하는 DACS의 압력 제어 기법을 설계하고 시뮬레이션을 통해 설계된 제어 기법의 성능을 확인하였다. 일반적으로 고체 추진제를 탑재한 DACS는 연소 면적이 일정하도록 설계된다. 이러한 경우 압력 및 추력 제어가 용이하다는 장점은 있으나, 추진제 연소에 의해 생성된 연소 가스가 추력 발생에 사용되지 않고 그대로 배출되는 경우가 발생한다. 따라서 그레인 형상의 최적화 설계가 필요하며, 이러한 경우 연소 면적이 시간에 따라 변하게 된다. 가변하는 연소 면적을 외란으로 가정할 수 있으며 이러한 시스템에 대하여 적응 제어 기법을 적용할 경우 효과적으로 연소관 내부 압력을 제어할 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권6호
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• pp.54-60
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• 2016

본 연구에서는 하이브리드 추진시스템의 덕티드 로켓용 가스발생기 적용을 위하여 낮은 산화제 유속 범위에서 HDPE multi-port(7port) 그레인 및 파라핀 그레인을 이용한 연소 시험을 수행하였다. 파라핀 연료의 경우 일반적인 덕티드 로켓용 가스발생기의 O/F비 작동조건인 0.3~0.8의 범위를 충족시켜 덕티드 로켓용 가스발생기로서의 적용가능성을 확인하였다. 산화제 유속 $35kg/m^2s$ 이하의 구간에서 산화제유속에 따른 O/F비의 변화가 일어나지 않는 구간이 존재함을 확인함으로써 VFDR 가스발생기로서의 적용가능성 또한 확인할 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.261-264
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• 2008

고체 연료로 파라핀을 사용하고 산소를 산화제로 사용하는 하이브리드 로켓의 연소 특성에 대해 실험 연구를 진행하였다. 특히 연소실 내부의 압력과 연료 그레인의 형태에 따른 영향을 살펴보았다. 연소 시 산화제의 유입량을 변화시키며 연소실 내부의 압력을 측정하였다. 관찰된 압력변화 범위 내에서 연소실 내부의 압력이 증가할 때 후퇴율도 증가함을 보여주었다. 또한 연료 그레인 형태의 변화에 따라 후퇴율이나 추력 등은 어느 정도 경향성을 보인다. 산화제 유입 부분에 공간을 마련하면 추력이 증가하나 노즐 가까운 곳에 형성한 공간은 추력 상승에 큰 도움이 되지 않는다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제7권4호
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• pp.125-132
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• 2004

The radial slot configuration in the solid propellant grain is usually fabricated by the polyurethane foam slot former The foam cannot be easily removed from the solid propellant, some can remain in the slot. Analogue solid propellant rocket motors using polyurethane foam to shape the slot are static fired with the foam former still in place in the slot. The pressure increases at the slot part are measured and there are indications of the propellant cracks at the insulations above the slot. The pressure increase is produced at the beginning of the burning sequence as the foam will hinder the combustion gas of the burning propellant from flowing into the central bore. The pressure increase up to about 300psi is predicted for the motor tested and this pressure increase depends on the gap between the propellant and foam surfaces and remaining foam volume. This amount of pressure increase inside of the slot is estimated to cause the propellant crack. To prevent this pressure increase, minimizing the foam remainder in the slot and making sufficient chamfering at the comer of the slot entrance are suggested.

• 한국추진공학회지
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• 제11권2호
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• pp.71-78
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• 2007

Polyethylene-GOX 조합 추진제를 이용하여 소형 하이브리드 로켓 모터의 연소 특성에 관한 실험적 연구를 수행하였다. 단일 포트 형상으로 가공된 연료 그레인을 사용하였으며, 연소 전후 연료 그레인의 질량 변화를 통해 평균 후퇴율을 결정하였다. 평균 후퇴율식은 Marxman[3,4]과 Altman[14]의 이론식을 기반으로 도출되었으며, 이를 실험 측정치와 비교한 결과, Marxman의 후퇴율 모델이 Altman의 모델 보다 다소 정확함을 확인하였다. 또한, PE-GOX 추진제의 평균 후퇴율에 대한 고찰로부터 하이브리드로켓 모터 작동 시 일정 산화제 유량 하에서 유입 연료 유량 변화가 상당히 적어 O/F 변화가 미미함 을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권6호
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• pp.91-97
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• 2015

HTPB/AP/Al 계열의 혼합형 열경화 추진제를 적용한 로켓 연구개발에 있어서의 추진제 기계물성 규격을 정하는 일련의 과정을 고찰하고, 공정지수를 통하여 추진제 제조에서의 공정관리를 분석하였다. 이를 근간으로 기계물성간의 종속성을 분석하고 최적화 물성을 제시함으로서 불량률을 제거하는 공정 안전도 향상뿐만 아니라 추진제 그레인의 구조적 안전도 상승에도 기여할 것이다.