• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 2002.11b
• /
• 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 the Korean Society of Propulsion Engineers
• /
• v.5 no.4
• /
• pp.40-49
• /
• 2001

The basic research on AKM(Apogee Kick Motor) for space launch vehicle was carried out. AKM which will be used as 3rd stage solid rocket motor in 3-stage Korean Sounding Rocket(III) has been developing. KM is a solid rocket motor using composite propellant based on HTPB and is composed of composite motor case and submerged nozzle. To develop KM rocket motor satisfing a given set of requirement, firstly the full-scale KM with diameter 520mm was designed, then sub-scale motors reduced about 60% were manufactured and tested. Full-scale ground firing test is accomplished two times.

• Aerospace Engineering and Technology
• /
• v.2 no.2
• /
• pp.157-166
• /
• 2003

IPPT(Integrated Propulsion Performance Test)s were carried out as a final stage of KSR-III(Korea Sounding Rocket-III) propulsion system development three kinds of engine with different injector faceplate were tested, therefore a engine with composite baffle was certified for a KSR-III launcher. Though a engine with STS baffle which was designed for verification of combustion instability suppression ability was not final design, due to the combustion tests with this engine, it can be described that baffle has capability to suppress combustion instability at ignition and at mainstage in the case of KSR-III combustor.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
• /
• 2003.10a
• /
• 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.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
• /
• 2003.10a
• /
• pp.96-96
• /
• 2003

우주발사체라 함은 지구상의 물체를 우주, 즉 지구의 중력이 영향을 미치지 못하는 대기권 밖으로 운반하는 수단을 말한다. 이를 위해 다양한 추진방식이 제안되었고 연구되고 있으나 현재까지 실용화 된 것은 화학연료를 연소시킴으로 인해 발생하는 추진력으로 지구 중력을 이겨내는 방식이다. 또한 발사체 구성에서 추진기관분야는 전체 성능을 좌우할 정도로 큰 비중을 차지하고 있다. 따라서 이에 대한 최적화 및 성능 검증은 필수적이다. 추진기관에 대한 성능 검증기법은 우주발사체 기술이 발달해 옴에 따라 해석적 방법, 비 연소 모사시험 등 다양하게 제시되고 있으나, 우주발사체용 추진기관의 연소현상을 예측 및 모사하는 것이 쉽지 않고 구축된 데이터가 적기 때문에 발사체 개발 단계의 최종 검증 차원에서 연소시험을 실시하는 것이 일반적이다. 한국 최초의 우주발사체라 평가되고 있는 KSR-III 로켓의 경우에도 다양한 해석기법과 모사시험을 통해서 성능 예측을 하였으나, 역시 최종 성능 검증을 위해 10여회의 연소시험을 실시하였다. 본 논문을 통해 저자는 KSR-III 개발과정에서 수행된 10회의 연소시험의 수행 과정과 결과를 기술, 정리 및 평가하여 향후 진행될 우주발사체 개발 사업의 기초로 삼고자 한다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.31 no.1
• /
• pp.104-112
• /
• 2003

This paper introduces a thruster attitude control system for the KSR-III and addresses system configuration, design condition for several components and development systems. These systems were confirmed through environmental tests, compatibility tests with other sub-systems and are planned to launch by this year. After the launch test, it can be redesigned for optimal systems using post-analysis.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2000.11a
• /
• pp.4-4
• /
• 2000

KSR-III 과학로켓 개발사업의 한 분야인 추진기관 연구에 있어 가장 중심이 되는 것은 제작된 연소실의 시험/검증이라고 할 수 있다. 여러 단계의 시험 가운데에서도 엔진의 특성을 제 1차 적으로 파악하고, 시험 대상물인 엔진을 스탠드에 장착하여 시험이 가능토록 하기 위해서 모사 추진제(물) 혹은 실제 추진제를 사용하여 수력학적 특성을 알아내는 것은 매우 중요하다. 이를 위해 engineering model 엔진(이하 EM)에 대하여 액체 산소 배관은 액체 산소를, 스탠드 사정상 케로신 배관은 액체 질소를 사용한 비연소 시험을 수행하였으며, 이러한 일련의 비연소 시험을 통해 산화제 및 연료 매니폴드 각각에 대한 차압과 매니폴드를 채우는 시간을 측정하여 점화 사이클을 정의할 수 있었다.(중략)

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• v.17 no.2
• /
• pp.277-284
• /
• 2000

KARI(Korea Aerospace Research Institute) has measured the ozone density profiles over the Korean Peninsular since the launch of the Korean Sounding Rocket-I (KSR-I) in 1993. The purpose of ozone measurements is to obtain the stratospheric and mesospheric vertical ozone density profiles over the Korean Peninsular with solar UV radiometers. With the visible channel of the radiometer, the attitude variation of the rocket was corrected and compensated. Developed system is based on ozone detector designs onboard the KSR-I and KSR-II. We discuss the development of ozone detector which will be onboard the KSR-III and its circuit and vibration test results for EM model.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
• /
• 2002.05a
• /
• pp.441-447
• /
• 2002

KSR-III(Korea Sounding Rocket - III), which is being developed by Space Technology R&D Division of KARI(Korea Aerospace Research Institute) will be launched in late 2002. It is a three-stage, liquid propellant rocket which can reach 250 km altitude and will carry out observation of ozone layer and scientific experiments, such as microgravity experiment, and atmospheric measurement. KSR-III is believed to be an intermediate to the launch vehicle capable of carrying a satellite to its orbit. Space Test Department of KARI performed GVT(Ground Vibration Test) fer KSR-III EM at Rocket Test Building of KARI. GVT is very important for predicting the behavior of rocket in its operation, developing flight control program and performing aerodynamic analysis. This paper gives an introduction of rocket GVT configuration and information on test procedures, techniques and results of It. In this test. to simulate free-free condition, test object hung in the air laterally by 4 bungee cords specially devised. For the excitation of test object, pure random signal by two electromagnetic shakers was used and total 22 frequency response functions were achieved. Polyreference parameter estimation was performed to identify the modal parameters with MIMO(Multi-Input-Multi-Output) method. As the result of the test, low frequency mode shapes and modal parameters below 60Hz were identified

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.30 no.2
• /
• pp.108-114
• /
• 2002

In this paper, nonlinear finite element analysis is performed to ensure structural safety and to suggest the design improvement of wing-to-fuselage joint of the KSR-III rocket. In the joint, wings are attached to fuselage by fitting wing attachment part into the groove on the fuselage frame, and load transfer between wing and fuselage frame is accomplished mainly throug the contact of two members as well as fastening bolts. The careful finite element modeling has been proposed for the purpose of analyzing problems with relatively complicated load path. The detailed bolt modeling is conducted and GAP elemets are used to simulate contact problem between joined members and bolts. The suggested design improvement is verified by structural testing and the analysis results are compared with test results.