• 한국추진공학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.42-49
• /
• 2012

고추력 액체 로켓 엔진용 터보펌프의 무부하 회전 시험을 통하여 얻어진 임계속도를 회전체동역학해석으로부터 예측된 임계속도와 상호 비교하여 해석 모델의 타당성을 검토하였다. 질량 불평형 하중만을 고려한 베어링 무부하 하중조건에서 해석으로부터 얻어지는 1차 임계속도의 예측치는 시험에서 얻어진 결과와 잘 일치하였다. 상기 회전체동역학 모델을 이용하여 유동해석 및 성능시험 결과를 바탕으로 얻어진 펌프와 터빈의 반경하중으로부터, 반경하중 상대 각도에 따른 베어링 강성 변화를 고려하여 임계속도 변화를 예측하였다. 수치해석 결과 펌프와 터빈의 반경하중 상대 각도는 임계속도에 지대한 영향을 미치고 있는 것으로 나타났다. 반면 추가로 축하중이 부과되는 경우 반경하중의 상대 각도에 대한 영향은 감소하는 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.1-11
• /
• 2020

본 연구에서는 추진제 연소면적을 조절하여 이중추력 프로파일을 구현하는 단일연소관 이중추력 로켓모터의 내탄도성능 분석 방법을 제시한다. 천이 구간에서의 연소속도 보정계수 및 비추력의 점진적 변화를 고려하며 성능 예측에 필요한 변수를 획득할 수 있는 분석법을 제시하고, 해당 분석법을 적용한 결과와 천이 구간 내 변화를 고려하지 않는, 기존 연구의 분석법을 적용한 결과를 비교함으로써 새로 제시하는 분석법에서 개선된 부분을 확인한다. 추진제 초기 온도 또는 배치 조건이 다른 네 가지의 시험 조건에 대하여 제시하는 분석법을 이용해 내탄도 변수를 획득하고, 이를 이용하여 각 시험 조건별로 성능 예측을 수행한다. 해당 예측 결과는 실제 연소시험 결과와 잘 일치하며, 따라서 본 연구의 분석법을 기반으로 설계 형상이 동일한 이중추력 모터의 성능 예측이 가능함을 확인할 수 있다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.68-75
• /
• 2015

본 논문에서는 고체추진기관 밸브의 내부에 장착한 핀틀의 구동 응답, 추력 및 압력 데이터를 이용하여, 연소시험 시 발생한 고체추진기관 내부 압력의 비정상 특성을 분석하였다. 고체추진기관 밸브의 내부에 핀틀이라는 구조체를 장착하여 핀틀의 축방향 구동을 통해서 노즐목 면적을 조절하고, 이를 통해 고체추진기관의 압력 및 추력을 실시간으로 제어할 수 있다. 이때 연소관 내부의 압력에 비정상 특성이 나타날 수 있으며, 이러한 비정상 특성은 다양한 원인이 종합적으로 영향을 미친 결과이다. 이 경우 핀틀의 구동 응답을 이용한 내부 압력의 재예측 및 추력 대 압력 비 분석을 통해서 핀틀 구동 응답 오차와 중공 튜브 삭마에 의한 노즐목 면적 변화라는 두 가지 큰 비정상 특성의 원인을 찾아내고, 각 원인들이 연소관 내부 압력에 미치는 영향을 개별적으로 분석하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
• /
• pp.503-506
• /
• 2009

본 연구에서는 추력 650 kgf 급의 PE/N2O 하이브리드 로켓 모터의 지상 연소시험을 수행하였다. 초기 실험에서 산화제 유량이 작게 유입됨으로 인해 연소실 압력 및 추력이 설계치 만큼 확보되지 못함을 확인 하였다. 이를 보완하기 위해 노즐목 감소 및 산화제 유량을 증대하여 실험을 수행하였고, 실험에서 발생하는 연소현상을 분석하였다. 또한 sub-scale과 lab-scale의 실험결과를 통해 scale에 따른 연소특성 변화를 비교 분석 하였고, 동일 산화제 유속에서 sub-scale의 후퇴율이 lab-scale의 후퇴율보다 차이는 작지만 낮게 나타남을 확인했다. 본 연구의 결과를 통해 실제 하이브리드 사운딩 로켓 개발을 위해 고려되어야 할 사항을 파악할 수 있었다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제14권1호
• /
• pp.56-64
• /
• 2010

한국형 발사체 (KSLV-II, Korea Space Launch Vehicle II)에 적용될 액체로켓엔진의 시스템 설계를 수행하였다. 진공 추력 76톤, 진공 비추력 297 sec인 본 엔진은 가스발생기 사이클로 터보펌프 가압방식을 적용한다. 연소기는 재생냉각형이며 연소압 60 bar이다. 추진제는 액체산소/케로신 조합이다. 엔진 시동은 파이로시동기를 이용하며 연소기 점화는 TEA (TriEthylAluminium)를 사용한다. 에너지 밸런스 해석을 통해서 엔진 시스템 성능과 서브시스템 요구 성능을 결정하였다. 연소압, 비추력 및 엔진무게의 적정성을 사례분석을 통하여 평가하였다. 터보펌프-가스발생기 연계시험과 비교하여 시동 해석방법을 검증함으로써 향후 적용을 위한 준비를 마쳤다. 본 엔진은 능동제어를 적용하지 않으며 모드해석과 분산해석을 통해서 성능 보정 방안을 확정하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제24권2호
• /
• pp.28-34
• /
• 2020

후방보스단열재의 부담을 경감시키기 위해 전진 배치된 다중 핀 그레인 형상을 적용한 고체추진기관의 연소시험을 총 2회 수행하였다. 다만 분해 점검 시 후방보스단열재에 불균일 삭마패턴이 관찰되었다. 국부삭마와 광역삭마의 주기적인 반복을 정밀 계측하였으며, 전방 핀에서 유발된 불균등한 유동이 후방보스단열재에 부딪히면서 발생되는 2차원 유동 및 맴돌이 유동이 원인임을 확인하였다. 또한 후방 핀을 제거하여 평균유속과 편차를 저감시킴으로 후방보스단열재 건전성을 확보할 것으로 판단된다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.34-42
• /
• 2022

기체메탄-액체산소 소형로켓엔진에서 추진제 공급조건과 연소실 압력 사이의 상관관계를 조사하고, 고정된 연소실 압력에서 당량비 변화에 따른 성능특성을 분석하기 위해 지상연소시험이 수행되었다. 상관관계 조사를 통해 연소실 압력은 산화제 공급압력에 선형적으로 비례함이 확인되었다. 연소시험 결과, 당량비가 연료희박 조건으로부터 화학양론비에 가까워질수록 로켓엔진의 주요 성능인자인 추력, 비추력 및 특성속도는 증가하는 경향을 보였으나, 특성속도 효율 및 비추력 효율의 당량비에 대한 종속성은 그 반대의 경향을 보였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.11-17
• /
• 2009

가스발생기 사이클의 추력 30톤급 액체로켓엔진용 터보펌프에 대하여 실매질 고온 시험이 이루어졌다. 산화제펌프와 연료펌프에는 각각 액체산소, 케로신이 공급되고 터빈에는 고온의 가스가 공급되며이 가스는 펌프로부터 배출되는 추진제의 일부를 가스발생기에서 연소시켜 생성된다. 터보펌프는 시험중에 설계점과 탈설계점의 전 영역에서 안정적으로 작동하였고 성능 요구 조건을 만족시켰다. 본 논문에서는 여러 차례의 시험 중에서 단일 운전으로 세 운용점에서 총 120초간 작동된 경우에 대하여 터보펌프에 관심을 두고 시험결과를 소개한다. 펌프와 터빈의 성능 특성 관점에서 터보펌프 조립체의 실매질 고온 시험 성능시험 결과와 터보펌프 구성품의 상사 성능 시험 결과가 양호하게 일치하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제5권4호
• /
• pp.57-66
• /
• 2001

추진기관 개발 초기에는 동일한 또는 유사한 시험 데이터 없이 설계에 필요한 중요한 인자들을 예측하여야 하며, 그 정확도는 추진기관 뿐 아니라 시스템 전체의 성능에도 직접적으로 영향을 미친다. 특히 비추력 보정계수와 추력 보정계수의 예측은 필수적인데, 그동안은 유사한 시험 결과를 사용한다던가, 엔지니어의 경험으로 그 값을 정하였는데 본 논문에서는 추력 손실의 요인이 되는 물리적 현상들에 대한 여러 모델들을 분석하고, 이를 이용하여 비추력 보정계수와 추력 보정계수를 계산하는 방법을 연구하여, 고체 추진기관의 실제 연소시험에서 얻어진 결과와 비교하였다. 분석 결과 물리적 개념과 일치하는 결과를 보여주고 있으며, 정량적으로도 약 1% 이내의 오차 범위 내에서 추력 보정계수와 비추력 보정계수를 예측할 수 있는 능력을 나타내고 있으므로 그 유용성을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.60-66
• /
• 2014

액체로켓엔진 연소기의 연소안정성을 평가하기 위한 방법으로 연소 시 외부 교란을 공급하여 안정성 특성을 확인하는 방법이 사용된다. 본 논문에서는 연소기의 연소안정성 평가시험을 위한 펄스건 기폭시험에 대한 연구를 수행하였다. 비연소조건에서 펄스건 기폭시험을 수행하여 압력파의 강도를 확인함으로써 펄스건의 장약량을 결정하였다. 동일한 연소기 헤드에서 펄스건이 적용되지 않은 14번의 연소시험 동안 연소불안정이 나타나지 않았지만, 펄스건이 적용된 두 번의 탈설계점 조건에서는 연소불안정 현상이 발생하였다. 이로부터 펄스건을 이용한 기폭시험이 연소안정성 평가의 방법이 될 수 있음을 확인하였으며, 연소안정성 판정을 위한 연소시험 횟수를 줄일 수 있는 방법임을 제시하였다.