• Title/Summary/Keyword: Liquid-propellant Rocket

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액체로켓엔진의 연소불안정 현상 (Review of Combustion Instability in Liquid Propellant Rocket Engines)

  • 길태옥;임지혁;윤영빈
    • 한국추진공학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.71-84
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    • 2007
  • 액체추진제 로켓 엔진에서 발생되는 연소불안정 현상에 대해 논의하였다. 지난 1930년대에 고체 및 액체 로켓에서 발견되었던 연소불안정 현상은 연소현상을 이용하는 가스터빈, 램 및 스크램젯, 로켓 등 모든 기관에서 문제가 대두되었고, 이러한 기관들의 안정적인 운용을 위해서는 연소 불안정성에 대한 연구가 필요하게 되었다. 그러나 엔진을 파괴하는 심각한 현상을 초래하는 이 현상을 아직까지 완전히 제어하고 있지 못하다. 따라서 연소불안정 현상이 발생되는 원인과 메커니즘을 알아보고, 액체추진제 로켓에 대한 각국의 개발사를 알아보았다.

개방형 액체로켓엔진의 추력제어를 위한 최적출력 추종제어 시뮬레이션 (Optimal Output Tracking Control Simulation for Thrust Control of an Open-cycle Liquid Propellant Rocket Engine)

  • 차지형;조우성;고상호
    • 한국추진공학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.52-60
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    • 2020
  • 본 논문에서는 개방형 액체로켓엔진의 제어 알고리즘을 다룬다. 이를 위해 엔진의 각 구성품들을 기준으로 수학적 모델링을 하였으며 추력제어를 위하여 연소실 압력을 피드백하여 제어시스템을 구축하였다. 제어시스템을 위하여 최대추력 상태에서 선형 모델을 이용하여 최적 출력피드백 LQ 추종 제어기를 설계하였으며 시뮬레이션을 통해 제어기의 성능을 검증하였다.

KSR-III 액체추진로켓 시제엔진 검증시험 (Verification Test of KSR-III Liquid Propellant Rocket Prototype Engine)

  • 하성업;류철성;설우석
    • 한국추진공학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.67-74
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    • 2001
  • 국가우주개발 중장기 계획에 의거, 인공위성 발사체 독자 개발에 필요한 필수기술을 확보하기 위하여 액체추진제 로켓엔진 개발의 필요성이 대두되었으며, 이에 따라 한국항공우주연구원은 과학로켓 3호(KSR-III)에 적용하기 위한 액체추진기관을 개발하고 있다. 이러한 목적으로 kerosene/LOx를 사용하며 13톤급의 추력을 낼 수 있는 시제엔진이 설계, 제작되었으며 이 엔진에 대한 연소시험이 실시되었다. 본 연구에서는 액체로켓 시제엔진 시험을 위한 일련의 시험절차와 시험방법을 소개하며, 시험을 통하여 획득한 정특성자료 및 동특성자료에 대하여 분석하였다.

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PTA-II 시험설비를 활용한 KSR-III Rocket 추진기관시스템 종합시험 (Test of KSR-III Rocket Propellant Feeding System Using PTA-II Test Facility)

  • 강선일;조상연;권오성;이정호;오승협;하성업;김영한
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.263-266
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    • 2002
  • The KSR-III developed by KARI is the first rocket vehicle which is adopting the liquid propellant rocket engine system in Korea. Not only the engine itself, but also the propellant feeding system is one of the most important component in liquid rocket vehicle. In this paper, the authors are intended to introduce the multi-purpose test facility(PTA-II Test Facility) which is constructed for the variety of tests on KSR-III feeding system(single component tests, verification tests, cold flow tests and combustion tests). With the results of these tests, we can identify the characteristics of rocket feeding system and decide the optimum setting values of feeding system for the successful flight.

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액체추진 발사체의 추진제 소진시스템 (Propellant utilization system on liquid-fuelled rocket)

  • 조기주;임석희;정영석;오승협
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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    • pp.203-206
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    • 2006
  • 액체 추진로켓의 총역적을 극대화를 위한 추진제 잔류량 최소화를 목적으로 하는 추진제 소진 시스템에 대한 분석을 수행하였다. 추진제 잔류량 변화의 주요 인자는 비행중 추진제 혼합비와 추진제의 실제 탑재량이다. 특히 극저온 추진제를 이용할 경우에는 온도 변화에 따른 밀도 변화가 잔류량 변화에 큰 영향을 준다. 비행 중 산화제 및 연료의 수위를 측정하여 필요 시 엔진으로 공급되는 유량을 조절함으로서 산화제 및 연료가 동시에 소진되도록 하는 시스템을 이용하여 잔류량을 최소할 수 있다. 이러한 시스템을 도입하기 위해서는 액체 로켓엔진의 혼합비 제어 시스템이 동반되어야 한다.

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평형상수를 이용한 액체로켓 추진제의 화학반응 수치연구 (Numerical Study of Chemical Reaction for Liquid Rocket Propellant Using Equilibrium Constant)

  • 장요한;이균호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.333-342
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    • 2016
  • 액체로켓 추진시스템은 액체 추진제와 액체 산화제의 화학반응을 통해 추력을 발생하는 방식으로써 우주발사체 및 인공위성을 포함한 우주비행체에 광범위하게 적용되고 있다. 일반적으로 사용되는 액체로켓 추진제로는 모노메틸하이드라진/사산화이질소, 액체수소/액체산소 및 RP-1/액체산소 조합 등이 있다. 본 연구의 목적은 액체로켓 추진제의 열화학적 반응을 수치적으로 분석함으로써, 이를 통해 궁극적으로 액체로켓엔진의 설계와 성능에 필요한 유용한 정보를 예측하고자 하는 데 있다. 이를 위해 앞서 언급한 3가지 조합의 연료와 산화제에 대하여 연소반응 후 화학평형상태에 도달했을 때 주요 요소평형반응들의 평형상수 값들을 이용해 최종 생성물의 성분과 화학조성을 계산하였고 그 결과를 이용해 단열화염온도와 로켓성능변수인 비추력을 예측하는 연구를 진행하였다.

가스발생기 사이클 액체로켓엔진작동 모드 해석의 보정 방법 (A Correction Method for Operating Mode Analysis of Gas Generator Cycle Liquid Propellant Rocket Engine)

  • 남창호;문윤완;박순영;정은환
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.104-110
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    • 2018
  • 액체로켓엔진 작동 모드 해석은 엔진 개발과정에서 설계/시험/분석을 위한 필수 도구이다. 구성품 수락시험 결과를 반영한 엔진 작동 모드 해석은 엔진 시험 결과와 차이를 보인다. 가스발생기 사이클 엔진 작동점 해석 모델에서 엔진 시험 결과를 재현하기 위한 성능 인자를 파악하고 보정 방법을 정의하였다. 연소기, 가스발생기, 터보펌프의 성능과 연소기 배관, 가스발생기 배관의 유량 계수를 보정하여 시험결과와 같은 유량, 압력, 터보펌프 회전수 등 엔진 성능 변수에 상응하는 엔진 해석 모델을 얻었다. 성능 인자 보정을 적용하여 한국형 발사체용 75톤급 엔진의 시스템 해석 모델을 획득하였다.

개방형 액체추진제로켓엔진의 추력 및 혼합비 제어 (Thrust and Propellant Mixture Ratio Control of Open Type Liquid Propellant Rocket Engine)

  • 정영석;이정호;오승협
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.1143-1148
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    • 2007
  • LRE(Liquid propellant Rocket Engine) is one of the important parts to control the motion of rocket. For operation of rocket in error boundary of the set-up trajectory, it is necessarily to control the thrust of LRE according to the required thrust profile and control the mixture ratio of propellants fed into combustor for the constant mixture ratio. It is not easy to control thrust and mixture ratio of propellants since there are co-interferences among the components of LRE. In this study, the dynamic model of LRE was constructed and the dynamic characteristics were analyzed with control system as PID control and PID+Q-ILC(Iterative Learning Control with Quadratic Criterion) control. From the analysis, it could be observed that PID+Q-ILC control logic is more useful than standard PID control system for control of LRE.

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고속 주행을 위한 수중용 로켓추진기관 개발 (Development of Underwater Rocket Propulsion System for High-speed Cruises)

  • 권민찬;유영준;허준영;황희성
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.112-118
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    • 2019
  • 수중운용 체계를 위한 로켓추진기관 개발에 대해 기술하였다. 추력조절이 가능한 LP(Liquid Propellant rocket)형 추진기관 및 HR(Hybrid Rocket)형 추진기관을 선정하여 시스템으로의 적용 가능성을 확인하였다. 축소형 액체로켓연소기 및 이동형 시험대를 개발하여 적용 가능성을 검토하였으며, 수상체계 적용을 위한 추력 1.5톤급 및 추력 1.8톤급 하이브리드 로켓 추진기관을 개발하였다. 시험결과 1.8-톤급 하이브리드 로켓이 수상운용을 위한 추진기관 요구 성능 및 수중 주행 안정성 목표를 성공적으로 달성하였다.

액체로켓엔진의 작동 및 시험 영역 조사 (Operation and Test Range of Liquid Propellant Rocket Engine)

  • 남창호;김승한;설우석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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    • pp.177-180
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    • 2006
  • 엔진시스템의 설계와 시험을 위해 엔진의 작동 영역을 설정하여 설계하고 이를 확인하기 위한 시험을 수행하는 것이 필요하다. 국내 액체 로켓 엔진 개발에 활용하기 위한 기초 자료를 목표로 일본, 미국, 유럽, 러시아의 액체로켓엔진 작동영역과 인증시험을 위한 성능 영역을 조사하였다.

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