• 한국항공우주학회지
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• 제39권8호
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• pp.744-749
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• 2011

본 논문에서는 핀틀 로켓의 초기 최적 노즐 팽창비를 결정하는 방법에 대해서 제시하였다. 초기 최적 노즐 팽창비는 최대/최소 압력의 추력 계수로부터 계산되는 질량 가중 추력 계수를 최대화시켜 결정하였으며 이는 주어진 임무를 수행함에 있어 소요되는 추진제무게가 최소화되는 조건과 일치한다. 초기 최적 노즐 팽창비 결정에 영향을 주는 인자는 최대 압력, 추력조절비 그리고 총추력비이며 이중에서 총추력비가 가장 큰 영향을 준다.

• 한국추진공학회지
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• 제16권6호
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• pp.62-72
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• 2012

우주 비행체와 유도 미사일에 적용되는 궤도천이 및 자세제어 시스템(이하 DACS)은 비행체의 궤도를 천이시키거나 미세한 자세 제어를 수행하게 된다. DACS를 개발하기 위해서는 추력변화 최대화를 위한 핀틀/노즐의 형상 조합, 핀틀 구동력 최소화를 위한 공력하중 저감, 다축 제어 알고리즘에 대한 연구가 중요하다. 본 논문에서는 이러한 DACS 시스템에 대한 소개와 분류, 국내외 연구 개발 동향에 대해 살펴보고 향후 연구 개발 전망을 제시하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.401-405
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• 2017

연속가변 추력기는 비행체의 위치 또는 자세 변경 및 연소실 내부의 압력 조절을 위하여 정밀 추력 조절이 요구된다. 이를 위하여 연소실 내부의 노즐 목 근처에 설치된 핀틀 구조물을 앞/뒤로 움직여 추력을 조절하고, 핀틀 구조물을 움직이기 위하여 구동장치를 사용한다. 본 논문에서는 연속가변 추력기용 구동장치를 개발하였으며, 운용조건에서의 부하를 모사하기 위한 부하시험장비를 개발하였다. 또한, 개발된 부하시험장비를 이용하여 구동장치의 성능 시험을 수행하였다.

• 한국분무공학회지
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• 제25권3호
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• pp.126-131
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• 2020

Throttleable rocket engines are in high demand due to the diversification of space missions. Pintle injector is known to be suitable for throttleable rocket engines, because of its high efficiency in overall thrust zone. In this study, the relationship between spray angle of a throttleable pintle injector and total momentum ratio based on hot fire test conditions was investigated. As a result, the spray angle in 100% and 60% throttling level is higher than the spray angle obtained by the case which considers only propellant mass flow rate, owing to higher total momentum ratio (TMR). The results of this study may be useful for predicting spray angle in hot fire test.

• 한국분무공학회지
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• 제21권1호
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• pp.13-19
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• 2016

Atmospheric spray characteristics were experimentally compared between liquid-gas and liquid-liquid sprays of a pintle injector. In order to study spray characteristics, water and air were used as the simulants and the visualization technic was adopted. Spray images were acquired by using a backlight method by a high-resolution CMOS camera. As a result, when the pintle opening distance increased, liquid sheets became unstabled and fluttering droplets increased. In the liquid-gas case, the breakup performance increased as the pressure of gas injected from the annular orifice increased. In the liquid-liquid case, atomization efficiency decreased as the pressure of liquid injected from the annular orifice increased. Spray angles presented a similar trend between two cases. At the same momentum ratio, the spray angle of liquid-liquid case was lower than the angle of liquid-gas case.

• 한국분무공학회지
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• 제24권2호
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• pp.82-88
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• 2019

Shear coaxial injectors were commonly used in rocket engine combustor. They showed good combustion performance. However it is not easy to control the thrust. Pintle injectors were not as popular as the coaxial injectors so far, they have a great advantage over the coaxial injectors. That is, it is relatively easy to control the thrust. Spray characteristics of gel type propellant from movable sleeve pintle injector were investigated. Water with 0.05% of Carbopol 940 was used as gel simulant instead of kerosene gel combined with Thixarol ST for academic purpose. Experiments were performed in various temperature, pressure and pintle opening condition. The results were compared with neat liquid spray. It is also verified that the capabilites of the injector by adjusting the pintle opening.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권6호
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• pp.487-495
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• 2018

환형 갭과 핀틀갭의 면적을 동시에 제어할 수 있는 가변 슬리브 인젝터의 분무특성을 실험적으로 분석하고, 넓은 추력범위에서 일정한 성능으로 제어할 수 있는 방안을 연구하였다. 슬리브의 개도에 관계없이 일정한 차압을 설정한 경우 설계유량을 만족하지 못하는 것을 확인하였다. 이를 개선하기 위해 개도에 따라 환형 갭과 핀틀 갭에서의 차압을 개도에 따라 다르게 적용하였다. 운용범위 내에서 설계 유량을 만족하였고, 선형적인 슬리브 면적으로 25%에서 100%까지 선형적으로 추력제어가 가능한 것을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권3호
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• pp.25-33
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• 2017

본 논문에서는 액체산소/케로신을 추진제로 사용하는 핀틀 인젝터 로켓엔진의 연소성능을 확인하였다. Rectangular slot 1열 인젝터의 연소성능을 개선하기 위하여 2열 배치를 통해 BF (Blockage Factor)를 0.7~1.0으로 변화하였고, 2열 설계 변수로 1열/2열의 간격, 면적비, 가로세로비를 고려하였다. 실험 결과 92.4 ~ 96.9%의 특성속도효율을 확인하였고, 1열 인젝터 특성속도효율 86.8%와 확연한 차이를 보였다. Rectangular slot 2열 적용 시 BF 0.85에서 최적의 연소성능을 보임을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제24권6호
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• pp.69-77
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• 2020

액체 핀틀 추력기의 성능해석을 위해 준 일차원 다상 반응유동 해석코드를 개발하였다. 해석코드의 주요모델로서 다상 유동장, 액적의 기화, 다상 연소, 액체 막냉각 등의 모델들을 적용하였다. 액적기화 모델은 Abramzon의 기화모델을 적용하였으며 연소 모델은 flamelet 모델을 적용하였다. 막냉각 효과는 Shine의 모델을 적용하였다. 각 모델을 사용하여 산소-질소의 Sod shock 튜브, n-decane 액적기화, 케로신 다상연소, 막냉각 길이를 계산하여 선행 연구자의 결과와 비교 검증하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제25권5호
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• pp.73-79
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• 2021

미세입자 첨가에 따른 젤 추진제의 물성 분석과 분무의 특성을 분석하고자 실험적 연구를 수행하였다. 멀티 홀의 직경을 0.4 mm로 하여 높은 전단 속도를 유도하였고, 점증제 Thixatrol ST 5 wt%와 100 nm의 SUS304를 사용해 케로신 젤 추진제를 제작했다. 축방향의 공급압력을 0.7 MPa로 고정시킨 후 반경방향의 공급압력을 0.7 MPa부터 2.1 MPa까지 조절하여 분무 실험을 진행하였다. 미세입자 첨가로 인해 압력진동과 최대 0.19의 작은 TMR(Total Momentum Ratio), 그리고 분무 각도가 70도 이상으로 급격하게 커지는 현상이 발생하였다.