• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.19 no.2
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• pp.1-8
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• 2015

Dual pulse rocket motor is a variant of solid rocket motor with two propellant grain separated by a pulse separation device. The major performance of such a rocket motor is influenced by the change in the hole area of pulse separation device to nozzle throat area ratio. In this study, we performed flow analysis to investigate the internal flow characteristics according to the pulse separation device hole area to nozzle throat area ratio change. Gases used flow analysis were used combustion gas of HTPB/AP composite propellant and nitrogen gas. Flow analysis results of the dual pulse rocket motor were validated by comparison with experimental results of pneumatics. Commercial CFD code ANSYS FLUENT 14.5 is used in this study to simulate flow analysis.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.40 no.12
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• pp.1021-1026
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• 2016

In this study, crack resistance is evaluated by the crack tip opening angle (CTOA) using a wedge splitting test (WST) on a viscoelastic particulate reinforced composite based on an HTPB binder. Generally, CTOA, as a function of crack extension, is used in order to determinate fracture resistance and has a steady state relative angle. Digital image correlation (DIC) is used to measure the crack tip opening displacement (CTOD) and crack extension for the critical crack tip opening angle (CTOAc). In these results, the CTOAc value of a particulate reinforced composite tends to approach a constant angle after a small amount of crack extension. The CTOAc value increases with decreasing temperature, from $50^{\circ}C$ to $-40^{\circ}C$. These CTOAc values may be used to measure fracture mechanics parameters for particulate reinforced composite.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.17 no.2
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• pp.39-45
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• 2013

Basically, in order to apply solid propellant as ignition source to high energy metal particle combustion system, we analyzed combustion characteristics of the HTPB/AP/Al, HTPE/AP/Al propellants by using a strand burner. The propellants were tested in a high-pressure windowed strand burner, which was pressurized up to 300 psia with pure argon gas. Strand burner was visualized with two quartz windows and ignition was accomplished by a 10 W $CO_2$ laser. The burning rate of propellant was measured with high-speed camera method for frame analysis and photodiode method for combustion time analysis. Emission spectrum was measured with spectrometer at 300 nm ~ 800 nm and 1500 nm ~ 5000 nm and then we analyzed species during propellant combustion.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2000.04a
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• pp.12-12
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• 2000

우리 나라는 일본상공의 비행을 피하기 위하여 제주도와 남해안 근해로 발사장 선정이 국한되는 지정학적인 위치로 볼 때 발사장 선택에 제한이 없는 공중발사에 대한 가능성 연구가 필요한 시점에 있다. 본 연구는 우리 나라와 같은 분단 된 특수상황 그리고 지정학적 위치에서의 발사장을 고려한 우주 발사체 개발의 필요성에 따라 F-4에 장착 가능한 3단형 공중발사 로켓을 설계하고 1/3의 축소 모형을 제작하였다. 2kg의 payload를 갖는 발사체의 1단은 LRM ( Lox/kerosene )을 사용하였고 2, 3단은 SRM ( HTPB/AP/Al )을 사용하였으며 발사고도는 11-l2km 상공에서 F-4에 의해서 발사되고 31km지점에서 1단 분리가 이루어지며 62km지점에서 2단 분리와 nose fairing을 분리하게 된다. 전장은 6.85m 이며 전체 무게는 560.6kg 이고 전체 발사체 시스템의 CAD 도면은 아래 그림 1과 같이 주어져 있다. 그림 2에서는 F-4E phantom의 장착성을 검토해 본 결과 장착이 가능함을 알 수 있었으며 추진제 양의 감소로 크기를 대폭 줄일 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• v.y2005m4
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• pp.79-82
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• 2005

The hybrid rocket has been known for over 50 years. It is safe and cheap but wasn't widely used for the deficit of low regression rate. However, the hybrid rocket propulsion system will replace a lot of fields of missiles, rockets and propulsion systems of launch vehicles with new development of paraffin based solid fuel composition

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• v.17 no.10
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• pp.1572-1582
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• 2003

Hybrid rocket combustion has a manifestation of stable response to the perturbations compared to solid propellant combustion. Recently, it has revealed that the low frequency combustion instability about 10 Hz was occurred mainly due to thermal inertia of solid fuel. In this paper, the combustion response function was theoretically derived by use of ZN (Zeldovich-Novozhilov) method. The result with HTPB/LOX combination showed a quite good agreement in response function with previous works and could predict the low frequency oscillations with a peak around 10 Hz which was observed experimentally. Also, it was found that the amplification region in the frequency domain is independent of the regression rate exponent n but showed the dependence of activation energy. Moreover, the response function has shown that the hybrid combustion system was stable due to negative heat release of solid fuel for vaporization, even though the addition of energetic ingredients such as AP and Al could lead to increase heat release at the fuel surface.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2002.04a
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• pp.77-77
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• 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.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.10a
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• pp.24-24
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• 1998

혼합형 고체추진제에 대한 장기물성 변화 및 노화특성을 고찰하고자 하였다. 본 연구에서는 CTPB와 HTPB를 바인더로 한 두 종류의 추진제에 대하여 기계적 특성 시험에 의한 추진제 장기물성 변화와 온도 변화에 따른 추진제의 화학적 노화특성을 확인하여 두 추진제의 장기 저장시 안정성에의 영향을 고찰하였다. 장기물성 평가를 위해 추진제의 응력완화 시험, 온도 및 속도변화에 따른 일축 인장시험, 하중.변형 내구성 시험을 실시하였고, 2$0^{\circ}C$, 4$0^{\circ}C$, 6$0^{\circ}C$에서 32주 동안 보관하면서 노화 시험을 실시하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.10a
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• pp.25-25
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• 1998

최근의 선진국의 전략미사일에 사용되는 추진제 개발 방향은 고에너지, 저민감, 무연 및 무공해 추진제를 목표로 하고 있다. 현재까지 가장 널리 사용되어온 AP는 성능이나 기계적 특성에서 우수한 산화제이나 로켓 모타 배출기체 중에 HC1을 생성함으로써 2차 연기를 생성하며, HC1 자체가 인체에 유해한 물질이라는 단점들을 가지고 있다. 또한 RDX나 HMX는 에너지가 높은 반면 쇽(shock)에 대해 매우 민감한 단점을 가지고 있다. AN은 이러한 HC1을 생성하는 AP의 단점과 쇽에 민감한 RDX와 HMX의 단점을 해결할 수 있는 대체 산화제로 사용할 수 있으나, 성능이 대외적으로 떨어지며 상변이와 흡습성이 높은 단점이 있다. ADN은 -100~+10$0^{\circ}C$범위에서 상 변이가 없고 밀도는 1.801g/㎤, Hf는 -290cal/g이다. ADN을 산화제로 사용하면 HTPB/AP 추진제와 동등하거나 그 이상의 성능을 갖는 추진제를 만들 수가 있으며, 유해 기체인 HC1을 배출하지 않음으로 인하여 2차 연기를 없애는 장점이 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2003.10a
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• pp.242-245
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• 2003

The purpose of this study is to investigate the shear modulus, the shear strength at failure and the failure process of QLS(quadruple-lap shear) Test specimen were made of two different fiber contents CFRR and HTPB based polyurethane matrix. The CFRR specimen were prepared with 6.16% chopped carbon fiber and 11.6% chopped carbon fiber. We carried out the shear tests for three types of specimen. The shear modulus and strength of the CFRR was inspected with the increasing contents of chopped carbon fiber. In the other hand the shear strain of the CFRR was inspected with the decreasing contents of chopped carbon fiber.