• International Journal of Aerospace System Engineering
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• 제9권1호
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• pp.1-15
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• 2022

Pyrotechnic initiators provide a source of pyrotechnic energy used to initiate a variety of space mechanisms. Pyrotechnic systems build in electromagnetic environment that may lead to critical or catastrophic hazards. Special precautions are need to prevent a pulse large enough to trigger the initiator from appearing in the pyrotechnic firing circuits at any but the desired time. The EMC verification shall be shown by analysis or test that the pyrotechnic systems meets the requirements of inadvertent activation. The MIL-STD-1576 and two range safeties, AFSPC and CSG, require the safety margin for electromagnetic potential hazards to pyrotechnic systems to a level at least 20 dB below the maximum no-fire power of the EED. The PC23 is equivalent to NASA standard initiator and the 1EPWH100 squib is ESA standard initiator. This paper verifies the two safety margins for electromagnetic potential hazards. The first is verified by analyzing against a RF power. The second is verified by testing against a DC current. The EMC safety margin requirement against RF power has been demonstrated through the electric field coupling analysis in differential mode with 21 dB both PC23 and 1EPWH100, and in common mode with 58 dB for PC23 and 48 dB for 1EPWH100 against the maximum no-fire power of the EED. Also, the EMC safety margin requirement against DC current has been demonstrated through the electrical isolation test for the pyrotechnic firing circuits with greater than 20 dB below the maximum no-fire current of the EED.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2015년도 제51회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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• pp.223-226
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• 2015

A pyrotechnic system that consists of donor/acceptor pair separated by a gap relies on shock attenuation characteristics of the gap material and shock sensitivity of the donor and acceptor charges. We apply a level-set based multimaterial hydrocode with reactive flow models for pentolite donor and heavily aluminized RDX as acceptor charge. The complex shock interaction, critical gap thickness, acoustic impedance, and go/no-go characteristics of the pyrotechnic system are quantitatively investigated.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.81-92
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• 2013

인공위성은 태양전지판 전개, 통신 안테나 전개, 관측 장비에 대한 오염방지 덮개, 추진계의 파이로테크닉 밸브 및 리튬-이온 셀 모듈 바이패스 장치 등 다수의 분리장치들을 포함하고 있다. 파이로테크닉 회로로 동작되는 분리장치의 기폭제들은 단발성으로 동작되기 때문에 기폭제 구동은 성공적 임무 수행을 위해 필수 요소이다. 파이로테크닉 회로는 안전을 위한 스위칭 네트워크를 포함해야 한다. 일반적인 스위칭 네트워크는 기폭제 점화 동안 스위칭 과도상태 전류를 취급하기 위해 높은 정격 전류 용량의 점화 스위치로 구성되는 단점이 존재한다. 파이로테크닉 회로는 기폭제가 메인버스에서 점화되면 버스에서 요구되는 첨두 전력을 감소시킬 수 있는 전력 조절 기능을 필요로 한다. 본 논문은 기폭제 점화 동안 스위칭 과도상태 전류를 취급하기 위해 높은 정격 전류 용량의 점화 스위치로 구성되는 단점을 극복하기 위해 점화 스위치를 작동시키기 위한 점화 명령에 동조된 파이로테크닉 회로를 설계한다. 파이로테크닉 회로는 점화스위치들이 점화 전류를 전달만 하고 스위칭을 하지 않는 것을 보증하기 위해 점화 명령에 동조되어 전류 제한된 윈도우 펄스 점화 전류를 제공한다. 전류 제한된 윈도우 펄스 점화 전류는 스위칭 네트워크에서 낮은 정격 전류 용량과 가벼운 무게의 스위치 사용을 가능하게 한다. 파이로테크닉 회로의 전류 제한 기능은 기폭제에 공급하는 전압을 감소시키고 첨두 버스 전력을 감소시키는 전력 조절 효과를 제공한다. 정지궤도위성 개발에 적용하기 위해 파이로테크닉 회로는 개발 모델에서 시험하여 기능을 검증하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제27권2호
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• pp.213-220
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• 2017

Pyroshock produced by the pyrotechnic devices can induce failures in nearby electronic devices. To handle and mitigate pyroshock inducing problems, appropriate measurement of pyroshock is essential. In this study, pyroshock measurement technique is established using laser Dopper vibrometers (LDVs) and shock accelerometers. Pyroshock produced by the explosive bolts and the pyrotechnic initiators under various environments is measured. The characteristics of pyroshock including the effects of supporting structures, propagation form on thin plate, sensor (contact and non-contact) types are discussed.

• 한국추진공학회지
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• 제20권5호
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• pp.19-30
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• 2016

파이로테크닉 착화기의 충격파 전달에 의한 폭굉 반응을 해석하기 위하여 고폭약의 폭압 발달 및 비반응 물질의 압력 감쇠 현상을 연동하여 모사할 수 있는 하이드로다이나믹 솔버를 구성하였다. 본 연구에서는 소량의 시약으로 기폭 판단이 가능한 SSGT의 시험 및 전산모사를 수행하여 97.5% RDX로 구성된 수폭약의 충격에 대한 점화 민감도를 정량화하였다. 파이로테크닉 착화기를 형상화 한 여폭약(HNS+HMX) - 격벽(STS) - 수폭약(RDX)으로 구성된 TBI 화약 트레인을 고려하여 충격파 전달을 해석함으로써 반응 및 비반응 물질 간 상호작용에 의한 임계 격벽 두께 및 기폭 압력 간의 관계를 규명하고, 소형 파이로 착화기의 작동특성을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권9호
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• pp.759-769
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• 2021

발사체 추진 시스템에서 Titanium Hydride Potassium Perchlorate (THPP)는 에너지를 인가받으면 gas를 발생시키는 pyrotechnic initiator로써 혹은 NASA Standard Initiator (NSI)의 supplement charge로써 흔히 사용되는 물질이다. 하지만 금속으로 이루어진 복합 화약이 오랫동안 보관이 되면 노화라는 문제에 직면하게 된다. 본 연구에서는 열분석 및 표면분석을 통하여 다양한 습도환경에서 노화된 THPP에 대하여 열역학적 특성의 변화를 확인하였고, 이를 바탕으로 THPP에 대한 전반적인 노화 메커니즘을 구축해내었다. 우선, THPP가 노화됨에 따라 산화제 표면의 균열빈도가 증가하고 길이가 길어졌는데, 이는 열·수분 노화가 공통적으로 산화제의 분해를 초래함을 보여준다. 이때 열 노화된 경우 Viton의 열화 현상이, 수분 노화된 경우 연료의 산화가 더욱 두드러졌다. 또한 실험을 통해 계산된 반응률에 대한 THPP의 화학반응인자의 경우 습도에 따라 크게 달라졌는데, 이는 수분이 THPP의 연소에 상당한 변화를 미쳐 결국에는 수명의 감소로 이어지게 될 것을 시사한다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제17권3호
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• pp.289-295
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• 2014

The composition of bright flash device is a pyrotechnic mixture consisting of metal powder, oxidizer and additives. A pyrotechnic mixture of bright flash device generates a bright flash through burning after being ignited by initiator. The function of bright flash is to distract or incapacitate electro optical sensor systems and enemy eyes temporally. This study is to develop composition of pyrotechnic mixture of bright flash and to analyze the test results by considering intensity and efficiency of light.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 1995년도 제4회 학술강연회논문집
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• pp.171-175
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• 1995

Semiconductor diode lasers that can generate one watt or more of optical energy for tens of milliseconds (quasi continuous wave) are now readily available. Several researchers have demonstrated that this power level, when properly coupled, can reliably initiate pyrotechnic mixtures. This means that the initiator containing the pyrotechnic can be protected against inadvertent initiation from electromagnetic radiation or electrostatic discharge by a conducting Faraday cage surrounding the explosive. Only a small dielectric window penetrates the housing of the initiator, thereby eliminating the conductors necessitated by a bridgewire electroexplosive device. The diode laser itself, however, functions at a low voltage (typically 3 volts) and hence is susceptible to inadvertent function from power supply short circuits, electrostatic discharge or induced RF energy. The rocket motor arm-fire device de-scribed in this paper uses a diode laser, but protects it from unintentional function with a Radio Frequency Attenuating Coupler (RFAC).The RFAC, invented by ML Aviation, a UK company, transfers power into a Faraday cage via magnetic flux, thereby protecting the diode, its drive circuit and the pyrotechnic from all electromagnetic and electrostatic hazards. The first production application of a diode laser and RFAC device was by the Korean Agency for Defense Development.

• 한국추진공학회지
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• 제21권5호
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• pp.80-87
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• 2017

격벽으로 분리된 여폭약과 수폭약의 쌍으로 이루어진 파이로테크닉 장치의 성능은 격벽 내에서의 충격파 감쇠 및 폭약의 충격 감도에 의해 결정된다. 따라서 초소형 Kapton 비행편의 고속 충돌 실험을 통한 대상 HNS의 충격 점화 및 감도 분석을 목표로 EFI 기폭 장치를 고안하였다. 폭약에 전해지는 충격파의 강도 및 지속 시간의 측정을 위해 VISAR 속도 간섭계를 활용한 속도 측정 및 임피던스 정합 기법을 적용하였다. 본 연구는 비행편의 속도 및 충돌 시 발생되는 충격파의 강도와 지속 시간을 결정함으로써 소형 파이로테크닉 장치의 성능 및 기폭을 위한 비행편의 임계 속도의 예측 가능성을 확인하였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제15권1호
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• pp.102-111
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• 2014

An analytical model was developed to understand the physics and predict the functional performance of a pin puller. The formulated model is based on one-dimensional gas dynamics for an ideal gas. Resistive forces against pin shaft movement were measured in quasi-static mechanical tests, the results of which were incorporated into the model. The expansion chamber pressure and the pin shaft displacement were measured from an actual firing test and compared to the model prediction. The gas generation rate was adjusted by a correction factor, and the heat transfer rate was obtained through parametric analysis. The validity of the model is assessed for additional firing tests with different amounts of pyrotechnic charge. This model can provide knowledge on how the pin puller functions, and on which design parameters contribute the most to the actuation of the pin puller. Using this model, we estimate the functional safety factor by comparing the energy generated by the pyrotechnic charge to the energy required to accomplish the function.