• 한국추진공학회지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.1-13
• /
• 2020

Zr을 원료로하는 점화제와 ZrNi를 원료로 하는 지연제로 구성된 파이로테크닉스의 노화현상을 열적/화학적/광학적으로 분석하였다. 열적 분석에는 Differential Scanning Calorimetry (DSC) 와 Thermogravimetry Analysis(TGA)를 통해 열 기반의 반응식을 규명했다. DSC의 결과로 수행한 픽 분석기법 (peak deconvolution)을 통해 각 연료의 노화에 따른 열적 변화를 분석하였다. 화학종 변화 분석에는 Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS)와 X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS)를 사용하였다. 수분에 의한 산화제의 분해가 연료의 노화에 크게 영향을 미쳤으며, 열에너지 감소의 원인은 연료 표면의 산화막 형성과 산화금속의 형성으로 나타났다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 1994년도 제3회 학술강연회논문집
• /
• pp.21-26
• /
• 1994

Conventional electroexplosive devices (EED) commonly use a very small metal bridgewire to ignite explosive materials i.e. pyrotechnics, primary and secondary explosives. The use of semiconductor devices to replace “hot-wire” resistance heating elements in automotive safety systems pyrotechnic devices has been under development for several years. In a typical 1 amp/1 watt electroexplosive devices, ignition takes place a few milliseconds after a current pulse of at least 25 mJ is applied to the bridgewire. In contrast, as for a SCB devices, ignition takes place in a few tens of microseconds and only require approximately one-tenth the input energy of a conventional electroexplosive devices. Typically, when SCB device is driven by a short (20 $\mu\textrm{s}$), low energy pulse (less than 5 mJ), the SCB produces a hot plasma that ignites explosive materials. The advantages and disadvantages of this technology are strongly dependent upon the particular technology selected. To date, three distinct technologies have evolved, each of which utilizes a hot, silicon plasma as the pyrotechnic initiation element. These technologies are 1.) Heavily doped silicon as the resistive heating initiation mechanism, 2.) Tungsten enhanced silicon which utilizes a chemically vapor deposited layer of tungsten as the initiation element, and 3.) a junction diode, fabricated with standard CMOS processes, which creates the initial thermal environment by avalanche breakdown of the diode. This paper describes the three technologies, discusses the advantages and disadvantages of each as they apply to electroexplosive devises, and recommends a methodology for selection of the best device for a particular system environment. The important parameters in this analysis are: All-Fire energy, All-Fire voltage, response time, ease of integration with other semiconductor devices, cost (overall system cost), and reliability. The potential for significant cost savings by integrating several safety functions into the initiator makes this technology worthy of attention by the safety system designer.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제21권6호
• /
• pp.857-864
• /
• 2018

This paper describes about the circuit design and test of the electronic Arm Fire Device. Electronic arm fire device consists of igniter, circuit and housing case and it operates without the actuator such as torque motor or solenoid. A high-voltage DC-DC converter was used to generate the voltage for initiating the LEEFI(Low Energy Exploding Foil Initiator). The MEMS switch was used to detect the acceleration that occurs when missile is launched, and the circuit was designed considering the size, performance, and specification of the electronic devices. The performance test was conducted to verify the designed circuit and we confirmed that it operates well.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
• /
• pp.813-822
• /
• 2008

The present work has been developed the interpretation processor including analysis of the failure stress in pyrotechnically releasable mechanical linking device, which has the release characteristic without fragmentation and pyro-shock, using SoildWorks, COSMOS Works and ANSYS programs. The aim of the invention is to propose a pyrotechnically releasable mechanical linking device for two mechanical elements that does not suffer from such drawbacks. The pyrotechnically releasable mechanical linking device according to the invention is simple, compact and inexpensive in structure. It is simple to implement and permit the use of only a reduced quantity of pyrotechnic composition, such composition possibly being devoid of any primary explosive at all. The present work is only focused on the design of structure and the material characteristics. To analyze the fracture morphology resulted from tensile test in the different ball type bolts, the present work has been performed to estimate the failure stress of material and to make the same result from tensile test. The failure stress of SUS 630 in ductile material is approximately 1050 Mpa. The failure stress of SUS 420 in brittle material is about 1790 Mpa. Among the models used the ductile material, the model 6 is suitable a design of structure compared to that of other models. The use of this interpretation processor developed the present work could be extensively helped to estimate the failure stress of material having a complex geometry such as the ball type bolt

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제17권3호
• /
• pp.409-422
• /
• 2016

A parametric study based on an unsteady mathematical model of a pyrotechnically actuated device was performed for design optimization. The model simulates time histories for the chamber pressure, temperature, mass transfer and pin motion. It is validated through a comparison with experimentally measured pressure and pin displacement. Parametric analyses were conducted to observe the detailed effects of the design parameters using a validated performance analysis code. The detailed effects of the design variables on the performance were evaluated using the one-at-a-time (OAT) method, while the scatter plot method was used to evaluate relative sensitivity. Finally, the design optimization was conducted by employing a genetic algorithm (GA). Six major design parameters for the GA were chosen based on the results of the sensitivity analysis. A fitness function was suggested, which included the following targets: minimum explosive mass for the uniform ignition (small deviation), light casing weight, short operational time, allowable pyrotechnic shock force and finally the designated pin kinetic energy. The propellant mass and cross-sectional area were the first and the second most sensitive parameters, which significantly affected the pin's kinetic energy. Even though the peak chamber pressure decreased, the pin kinetic energy maintained its designated value because the widened pin cross-sectional area induced enough force at low pressure.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
• /
• pp.340-343
• /
• 2011

지금까지 많은 파이로 분리장치들이 우주 발사체 및 유도무기에 사용되고 있다. 이중 가장 많이 사용되고 있는 분리장치가 폭발볼트이다. 폭발볼트는 볼트내에 화약이 내장되고 작동시 내장된 화약이 폭발하면서 볼트 몸체가 절단되기 때문에 작동시 파이로충격과 미세한 파편이 발생할 수 있다. 이와 같은 단점으르 보완하기 위해 화약 연소시 발생되는 압력을 이용하여 구조물을 작동시켜 분리가 될 수 있는 Pyro-lock을 설계하게 되었다. 본 논문에서는 Pyro-lock의 작동개념, 부품 설계, 압력카트리지 위력 결정, 분리성능 및 내환경성 평가를 통하여 Pyro-lock의 작동 및 결합 신뢰도를 확인하였으며 이와 유사한 작동메커니즘을 갖는 분리장치를 설계하고 평가할 수 있는 개발절차를 제시하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제42권6호
• /
• pp.529-534
• /
• 2014

전개형 우주 구조물의 구속 및 분리를 위해 일반적으로 적용되는 폭발식 분리장치의 경우, 극초소형 위성으로 분류되는 큐브위성에는 적용불가가 설계요구조건으로 규정되어있다. 큐브위성의 제한된 장착 공간과 이로 인한 저충격 요구조건, 저가의 개발비 등의 요구조건으로부터 일반적으로 적용이 용이한 나일론선 열선절단방식이 적용되고 있다. 하지만 나일론선 적용에 따른 낮은 체결력과 복수 구조물의 구속/분리를 위해 복수의 체결부와 열선을 필요로 하는 등 시스템 복잡화 및 신뢰도 저하의 문제점이 존재한다. 본 연구에서는 상기의 문제점 해결을 위해 힌지 구동형 분리너트를 적용한 구속분리장치를 제안하였으며, 인증시험 온도범위에서의 분리장치 동작 기능시험, 정하중 시험, 충격레벨 측정시험을 통해 설계의 유효성을 입증하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제48권4호
• /
• pp.269-275
• /
• 2020

폭발볼트는 내부 화약의 폭발력에 의해 결합되어진 두 개의 구조물을 분리하는 대표적인 파이로 분리장치이다. 본 연구에서는 슬레드 시험에 사용이 가능하도록 EBW 기폭관을 적용한 1/2" 리치컷형 폭발볼트를 개발하였다. 설계 방법론으로부터 초기 형상 설계를 수행하였으며, 성능 시험을 통해 분리 성능은 우수하나 파편이 발생함을 확인하였다. 이에 전산수치해석을 통해 화약량을 최소화하여 파편 발생을 줄이고자 하였다. 전산수치해석으로부터 리치컷형 폭발볼트의 분리 메커니즘과 특성을 확인하였으며, 파편을 발생시키지 않는 최소 화약량을 제시하였다. 검증 시험을 통해 제시된 화약량을 적용하면 분리 성능을 유지하면서 파편이 감소되는 것을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.90-96
• /
• 2018

고체 점화제 $BKNO_3$는 항공우주 및 유도탄 등의 점화제로 널리 적용되는데 본 연구에서는 $BKNO_3$의 제조공정과 특성평가를 수행하였다. 이 고체 점화제는 금속분말과 산화제 그리고 유기 고분자물질(결합재)로 구성된다. 증발법(evaporation process)을 사용하여 원료들을 균질하게 혼합하였다. CEA 프로그램을 사용하여 $BKNO_3$의 물질특성 및 열적 반응 해석을 통한 최적 조성비를 설계하였으며, 입도, 형상, 감도, 열량 분석 등의 특성 평가를 수행하여 결과를 분석하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
• /
• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
• /
• pp.61-61
• /
• 2003

과학위성 1호는 2003년 9월 26일 러시아 플레세츠크 발사장에서 발사되었다. 고도 690Km 상공에서 원형궤도를 그리며 우주에서의 임무수행을 시작했다. 과학위성 1호의 1차 전지는 태양으로부터 생산된 전기에너지를 사용하며, 2차 전지는 NiCd Battery를 사용한다. 이와 같이 1차 전지와 2차 전지를 최적의 상태로 제어하여 위성의 전력공급시스템으로써의 역할을 수행하게 될 과학위성 1호 전력시스템은 크게 Solar Power Regulator(SPR), Power Supply Unit(PSU), Power Distribution Unit(PDU), 및 Battery Cell Monitor / Pyrotechnic Device Support Equipment(BM/PDSE)로 구성 되어있다. 따라서, 본 논문에서는 과학위성 1호의 전력공급을 담당하는 System Unit 별 기능, 신호흐름, 전력분배 원칙 등에 대하여 연구하였다.