• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
• /
• pp.114-118
• /
• 2007

본 연구는 30ton급 액체로켓엔진 지상연소시험용 연소기의 설계 및 제작에 관한 것이다. 본 연소기는 연소압력이 60 bar, 노즐 확대비가 12이며, 헤드부와 연소실부가 용접되는 일체형 재생냉각형 연소기이다. 헤드부는 저온에서 기계적 특성이 좋은 STS316L을 사용하였다. 연소실부는 실린더부, 노즐목부, 1차 노즐부, 2차 노즐부로 구성되어 있다. 연소실부의 내피 재질은 동합금 /STS319J1/STS316L, 외피 재질은 STS329J1을 사용하였다. 선반, 밀링, MCT, 롤링 및 프레싱 등의 기계적 가공을 통하여 단품들을 완성하였다. 이러한 각 단품들을 조립하여 일반 용접 및 전자빔 용접, 브레이징 등을 적용하여 일체형으로 접합하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제37권9호
• /
• pp.939-945
• /
• 2009

액체로켓 연소기 재생냉각 챔버의 제작에 사용되는 구리합금의 성형한계 곡선을 얻기 위하여 돔 장출 시험과 인장시험을 수행하였다. 성형한계 곡선에 대한 실험적인 연구를 위하여 인장시편을 사용하여 인장-압축 변형률 상태의 데이터를 얻었으며, 인장-인장의 변형률 상태를 얻기 위하여 돔 장출 시험용 시편을 사용한 돔 장출 시험 또한 수행하였다. 시험에 사용한 모든 시편은 제작방향에 따라 종 방향과 횡 방향시편으로 구분하였다. 시험 결과 인장-인장 변형률 상태에서 최대 주 변형률과 부 변형률은 62.3%와 58.6%이며, 인장-압축 상태에서는 60.5%와 25.8%로 나타났다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제4권2호
• /
• pp.51-60
• /
• 2003

An experimental research program is being undertaken to develop a regeneratively-cooled experimental thrust chamber of liquid rocket engine using liquefied natural gas and liquid oxygen as propellants. Prior to firing test using a regenerative cooling with liquefied natural gas in this program, several firing tests were conducted with water as a coolant. Experimental thrust chambers with a thrust of about 10tf were developed and their firing test facility was built up. Injector used in the thrust chamber was of shear-coaxial type appropriate for propellants of gas and liquid phase and cooling channels are of milled rectangular configuration. Periodical variation of the soot deposition and discoloration was observed through an eyes' inspection on the inner wall of a combustion chamber and a nozzle after each firing test, and an intuitive concept of the periodical variation of mixture ratio near the inner wall of a combustion chamber and a nozzle at once was brought about and analyzed quantitatively. Thermal heat flux to the coolant was calculated and modified with the periodical variation model of mixture ratio, and the increment of coolant temperature at cooling channels was compared with measured one.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제36권3호
• /
• pp.271-278
• /
• 2008

액체로켓 연소기 재생냉각 챔버 제작에 필수적인 노즐의 벌징 공정에 대한 연구를 수행하였다. 벌징 공정에 사용되는 재료의 기계적인 특성은 재료시험을 통하여 획득하였다. 벌징노즐의 벌징 후 형상 변화는 변형해석을 통하여 확인하였다. 벌징 공정 및 변형해석의 검증은 벌징노즐 시편을 제작하고, 벌징 시험을 수행하여 확인하였다. 노즐 벌징 수행 결과 총 7개의 시제 중 1개의 시제에서 소재에 네킹이 발생하여 파손되었다. 벌징 공정 중에 발생된 네킹의 원인 분석은 재료의 조직분석을 통하여 수행하였다. 조직분석 결과 재료의 그레인 사이즈가 네킹 발생에 큰 영향을 미침을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
• /
• pp.194-197
• /
• 2007

액체로켓 연소기 재생냉각 챔버의 제작에 사용되는 구리합금의 성형한계 곡선을 얻기 위하여 돔 장출 시험과 인장시험을 수행하였다. 성형한계 곡선에 대한 실험적인 연구를 위하여 인장시편을 사용하여 인장-압축 변형률 상태의 데이터를 얻었으며, 인장-인장의 변형률 상태를 얻기 위하여 돔 장출 시험용 시편을 사용한 돔 장출 시험 또한 수행하였다. 시험에 사용한 모든 시편은 제작방법에 따라 종 방향과 횡 방향시편으로 구분하였다. 시험 결과 인장-인장 변형률 상태에서 최대 주 변형률과 부 변형률은 62.3%와 58.6%이며 인장-압축 상태에서는 60.5%와 25.8%로 나타났다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.44-49
• /
• 2011

액체로켓 연소기 재생냉각 챔버 내피에 사용되는 구리합금의 가동 수명을 예측하기 위해서 피로 수명에 대한 연구를 수행하였다. 수명을 예측하기 위해서 일반적으로 많이 사용되는 공통 경사법, 수정 공통 경사법, Mitchell의 방법, B$\"{a}$umel 과 Seeger의 방법, Ong의 방법들이 사용되었으며, 거의 모든 데이터가 현재 널리 사용되는 방법들로 예측이 잘 되지 않아 Ong의 방법을 수정한 새로운 수명식을 제안하였다. 제안된 수정 Ong의 방법은 3X 흩어짐 범위에서 수명을 잘 예측하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
• /
• pp.89-92
• /
• 2010

액체로켓 연소기 재생냉각 챔버 내피에 사용되는 구리합금의 가동 수명을 예측하기 위해서 피로 수명에 대한 연구를 수행하였다. 수명을 예측하기 위해서 일반적으로 많이 사용되는 공통 경사법, 수정공통 경사법, Mitchell의 방법, Baumel 과 Seeger의 방법, Ong의 방법들이 사용되었으며, 거의 모든 데이터가 현재 널리 사용되는 방법들로 예측이 잘 되지 않아 Ong의 방법을 수정한 새로운 수명식을 제안하였다. 제안된 수정 Ong의 방법은 3X 흩어짐 범위에서 수명을 잘 예측하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.198-204
• /
• 2004

액화천연가스를 연료로 사용하여 물 냉각 및 천연가스와 액화천연가스 재생냉각 연소시험을 수행하였다. 연소시험과 CEC86을 이용한 연소해석 결과를 액체로켓엔진 성능인자로서, 특성속도와 비추력 관점에서, 추진제 혼합비와 연료의 연소실 유입온도의 영향을 분석하였으며, 엔진성능이 추진제 혼합비와 연료의 연소실 유입온도의 영향을 크게 받고 있음을 알 수 있었다. 엔진 성능으로서 특성속도는 추진제 혼합비가 0.72∼0.75일 때, 이론적 비추력은 추진제 혼합비가 0.75일 때 최대 값을 보여주었으며, 연료의 연소실 유입온도의 증가에 비례하여 엔진 성능이 향상되는 경향에서 재생냉각이 엔진 성능을 증대시키는 경향을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.161-164
• /
• 2006

액체로켓엔진 연소실의 막냉각 성능을 예측할 수 있는 설계프로그램을 개발하였다. 저혼합비 가스의 열차폐 효과를 전산해석으로 예측하였고 이를 기반으로 1차원 모델을 개발하여 기존의 재생냉각 설계 프로그램에 이식하였다. 문헌에 제시된 축소형 연소실에서의 막냉각 특성과 비교하여 노즐목에서의 열유속에 대한 본 프로그램의 정확성이 -16%에서 +28% 범위에 있음을 확인하였다. 연료유량의 10% 막냉각에 의하여 노즐목의 열유속을 36% 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제32권4호
• /
• pp.67-72
• /
• 2004

경험식을 이용한 1차원 해석에 의하여 30톤급 재생냉각 연소기의 냉각 유로 설계를 수행하였다. 1차원 해석에 의한 벽온도는 3차원 CFD 해석과 비교하여 약 100 K의 온도차이를 보였다. 동일한 냉각성능을 유지하면서 냉각 채널의 최대 폭이 4mm 와 2mm인 두 가지 설계안을 제시하였다. 냉각유체의 압력강하는 20% 증가할 것으로 예측되었다. 열차 폐 코팅과 탄소 침착물의 열저항을 고려한 경우, 최대 벽온도는 700K로 예측되었다. 본 연구에서 제시한 냉각 방법은 용량이 부족한 것으로 판단되는 바 막냉각이 추가적으로 적용되어야 할 것으로 판단된다.