• 제목/요약/키워드: Propellant Surface

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활성탄소섬유를 이용한 추진제 저장수명 연장 (Propellant Shelf-life Extension by Surface-modified Activated Carbon Fiber)

  • 윤근식;이영석;유승곤
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제49권4호
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    • pp.443-448
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    • 2011
  • 추진제는 저장 중 발생되는 질소산화물로 인해서 저장수명이 짧아진다. 추진제의 저장수명을 연장할 목적으로 활성탄소섬유로 추진제에서 발생하는 질소산화물을 흡착하였다. 활성탄소섬유에 폐추진제를 첨착시키고 열처리하여 표면을 개질한 결과 비표면적이 약간 감소하였으나 피리딘(pyridine), 피리돈(pyridone) 및 피롤(pyrrol) 등의 질소기능기가 생기는 것을 확인하였다. NO에 대한 흡착시험을 통해서 표면개질한 활성탄소섬유의 흡착능이 개질 이전의 활성탄소섬유에 비해 약 2배 증가하였다. 그리고 추진제에 대한 가속수명시험 결과 표면개질한 활성탄소섬유를 동봉하면 추진제의 저장수명이 약 25% 증가하였다.

Surface Modification by Heat-treatment of Propellant Waste Impregnated ACF

  • Yoon, Keun-Sig;Pyo, Dae-Ung;Lee, Young-Seak;Ryu, Seung-Kon;Yang, Xiao Ping
    • Carbon letters
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    • 제11권2호
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    • pp.131-136
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    • 2010
  • Propellant waste was impregnated on the surface of activated carbon fiber and heat-treated at different temperature to introduce newly developed functional groups on the ACF surface. Functional groups of nitrogen and oxygen such as pyridine, pyridone, pyrrol, lacton and carboxyl were newly introduced on the surface of modified activated carbon fiber. The porosity, specific surface area, and morphology of those modified ACFs were changed as increasing the heat-treated temperature from 200 to $500^{\circ}C$. The optimum heat-treatment temperature was suggested to $500^{\circ}C$, because lower temperature given rise to the decrease of specific surface area and higher temperature resulted in the decrease of weight loss. Propellant waste can be used as an useful surface modifier to porous carbons.

연속가변형 추력기용 이면연소 추진제 형상 최적화 연구 (Study on Optimization of Propellant Shape with Two-side Burning Surface for Continuous Variable Thruster)

  • 허준영;박익수;진정근
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.364-367
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    • 2017
  • DACS 추진제 충전체의 기본 설계개념을 제시하였고, 요격체의 외경과 최대 연소속도가 제한된 DACS 추진제의 형상 최적화를 수행하였다. 추진제는 중심코어와 한쪽 끝단면이 연소하는 이면연소조건이며, 최적화 기법인 PSO(Particle Swarm Optimization) 알고리즘을 이용하여 추진제 중심코어의 반경, 추진제 길이, 끝단 각도의 최적 값을 도출하였다. 이를 통해 추진제의 연소속도에 따른 최적 설계점 추이를 분석하여 설계방향을 제시하였다.

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극저온 추진제 상층부에서의 열전달계수 예측 (Estimation of Heat Transfer Coefficient at the Upper Layer of Cryogenic Propellant)

  • 권오성;김병훈;길경섭;고영성
    • 한국추진공학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.82-89
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    • 2012
  • 추진제탱크 내의 극저온 추진제는 발사체의 비행 과정동안 주변으로부터 에너지를 흡수하여 온도가 상승한다. 비행 종료 시점에 있어 터보펌프 입구 요구조건 이상으로 온도가 상승된 추진제는 사용할 수 없는 잔류추진제로 남게 된다. 본 논문에서는 극저온 추진제 상층부의 온도변화를 살펴보기 위하여 추진제 표면 근처에서의 열전달계수를 구해보고자 하였다. 추진제 상층부의 열전달을 전도로 단순화하여 열전달계수를 예측하는 방법을 제시하였다. 이를 통해 얻어진 추진제 상층부의 온도를 시험데이터와 비교하여 열전달계수 예측 방법의 적용 가능성을 확인하였다.

극저온 추진제 상층부에서의 열전달계수 예측 (Estimation of Heat Transfer Coefficient at the Upper Layer of Cryogenic Propellant)

  • 권오성;김병훈;길경섭;고영성
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.709-716
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    • 2011
  • 추진제탱크 내의 극저온 추진제는 발사체의 비행 과정동안 주변으로부터 에너지를 흡수하여 온도가 상승한다. 비행 종료 시점에 있어 터보펌프 입구 요구조건 이상으로 온도가 상승된 추진제는 사용할 수 없는 잔류추진제로 남게 된다. 본 논문에서는 극저온 추진제 상층부의 온도변화를 살펴보기 위하여 추진제 표면 근처에서의 열전달계수를 구해보고자 하였다. 추진제 상층부의 열전달을 전도로 단순화하여 열전달계수를 예측하는 방법을 제시하였다. 이를 통해 얻어진 추진제 상층부의 온도를 시험데이터와 비교하여 열전달계수 예측 방법의 적용 가능성을 확인하였다.

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코팅제를 적용한 추진제의 온도둔감 특성 연구 (1) (Study on the Temperature Independent Property of the Surface Coated Double Base Propellant)

  • 주현혜;주형욱;권태수;정준창;권순길
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.529-531
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    • 2012
  • 화포 추진제는 표면을 코팅함으로서 온도 둔감 특성을 얻을 수 있다. 이들 추진제의 연소 속도는 추진제 온도에는 크게 의존 하지 않고, 강내 최대 평균 압력을 이용함으로서 탄 속도 증가에 크게 기여할 수 있다. 본 연구에서는 표면 코팅 추진제의 온도둔감 특성을 Closed Bomb Test(CBT) 및 40미리 고중량탄을 적용한 Simulator Gun 시험을 통하여 확인하였으며, 온도둔감 특성을 가지는 코팅 추진제 제조에 대한 가능성을 확인하였다.

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표면 증발을 고려한 고체추진제의 연소율 해석 (Analysis of the Burning Rate of Solid Propellant Accounting for the Evaporation on the Surface)

  • 이창진
    • 한국추진공학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.41-47
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    • 1999
  • 고체 추진제의 연소율(burning rate)은 연소의 동적 거동과 추진제의 성능을 판단할 수 있는 중요한 변수이다. 특히 AP계의 고체추진제 표면에서는 발열반응인 분해반응(decomposition) 이외에도 기체로 증발되는 증발반응(evaporation or sublimation)이 존재하므로 이를 고려한 연소 반응율의 해석은 매우 중요한 의미를 갖는다. 본 연구에서는 분해반응과 증발반응이 존재하며 외부로부터 고체추진제 표면으로 입사하는 복사열전달이 있는 경우, 응축영역에서 에너지 방정식과 화학 종 보존식을 사용하여 정상상태의 연소반응율에 관한 이론 해석을 수행하였다.

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An Ultrasonic Measurement Model to Predict a Reflected Signal from Non-Linear Burning Surface of Solid Propellants

  • Song, Sung-Jin;Kim, Hak-Joon;Oh, Hyun-Taek;Lee, Sang-Won;Song, Seung-Hyun;Kim, In-Chul;Yoo, Ji-Chang;Jung, Jung-Yong
    • 비파괴검사학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.531-540
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    • 2007
  • While determination of the solid propellant burning rates by ultrasound, it has been reported that the frequent data scatters were caused by two major factors; 1) variation in the acoustical properties, and 2) non-linear burning of a solid propellant sample under investigation. This work is carried out for the purpose of investigating the effect of non-linear burning of solid propellant samples. Specifically, we propose an ultrasonic measurement model that can predict the reflections from solid propellant surfaces with non-linear burning by the combination of two ingredients; 1) a pulse-echo ultrasonic measurement model for a planar, circular reflector imbedded in the second medium in an immersion set-up, and 2) an efficient model of non-linear burning surfaces with a number of small, planar circles. Then, we demonstrate the capability of the proposed measurement model by simulation of the surface echo signals from four different burning surfaces that have been generated by the combination of two factors; the base shape (flat or paraboloidal) and the surface roughness (perfectly smooth or randomly rough). From the simulation presented here, we can confirm the fact that the non-linear burning of the propellant can cause the waveform change of the burning surface echo and the corresponding spectrum variation.

AP추진제의 연소면 형성 및 전파 모델링 연구 (A phase transformation model for burning surface in AP/HTPB propellant combustion)

  • 정태용;도영대;유지창;여재익
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.363-368
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    • 2010
  • 고체추진제의 연소가 진행될 때, 고체상에서 액체상으로, 액체상에서 기체상으로의 상변화가 일어난다. 이 때 추진제 표면에서는 액체상, 기체상이 동시에 존재하게 된다. 액체상과 기체상의 중간에서는 액체상과 기체상의 혼합으로 인하여 거품이 형성되는데, 이 구간을 용융층(Melt Layer)이라고 한다. 용융층의 윗부분, 즉 액체상과 기체상 사이에는 연소면(Burning Surface)이 존재한다. 일반적으로 고체추진제가 연소될 때 생성되는 용융층의 두께는 1기압에서 약 1마이크론 정도이다. 본 연구에서는 물리적인 상변화 현상을 상방정식을 이용하여 액체에서 기체로의 상변화 현상을 모사하였다. 이를 통하여 연소면의 두께, 형성과 전파를 모사하였다.

고체추진제 형상에 따른 강내탄도의 특성 연구 (Study on Properties of Interior Ballistics According to Solid Propellant Grain Configuration)

  • 장진성;성형건;김인주;노태성;최동환
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.159-162
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    • 2009
  • 강내탄도 전산해석 코드를 이용하여 고체 추진제 형상에 따른 강내탄도 성능을 예측해 보았다. 기존의 연구에서는 볼형의 추진제만을 다룬데 반해 이번 연구에서는 추가적으로 실린더형과 단공형의 추진제를 다루었다. 각 추진제의 형상에 따라 비표면적이 달라지고 이로 인해 강내탄도의 성능변화가 나타남을 확인했다.

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