• 제목/요약/키워드: Solid Motor Nozzle

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핀틀-노즐이 적용된 고체추진기관의 연소 시험 성능 분석 (Experimental Study and Performance Analysis of the Solid Rocket Motor with Pintle Nozzle)

  • 진정근;하동성;오석진
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.19-28
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    • 2014
  • 핀틀 노즐 기술을 적용한 고체 추진기관의 지상 연소시험을 수행하여 내탄도 성능 해석과 비교하였다. Baffle이 없는 핀틀-노즐 추진기관 시험 결과 초기 압력은 내탄도 성능 해석 결과와 유사하였으나 점진적으로 압력이 증가하는 현상이 나타났다. 또한, 핀틀 주변으로 공급되는 유동을 균일하게 형성하기 위하여 baffle을 추가하여 시험을 수행하였다. 시험 결과 예측되는 압력보다 40% 높은 압력이 측정되었으며 CFD 유동해석을 통하여 baffle에 의한 전압력 손실이 발생하며 10%의 전압력 손실을 고려하여 예측된 연소실 압력이 측정 압력과 유사함을 확인하였다.

초소형 고체 로켓 모터의 설계 (Design for a Subminiature Solid Rocket Motor)

  • 이선영;이현섭;양희성;길태옥;김동욱;방제훈;최성호;이용선
    • 한국추진공학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.45-52
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    • 2020
  • 초소형 스마트탄의 개발을 위해 초소형 추진기관을 설계하고 그레인은 내부 형상의 제작 용이성을 고려하여 열가소성 추진제로 제작하였다. 추진기관의 성능분석을 위해 지상연소시험과 내탄도 해석이 수행되었다. 그리고 사수와 추진기관 간 안전거리 설계에 대한 기초자료를 획득하기 위하여 수치해석을 수행하였으며, 배기가스의 온도분포는 수치해석과 IR 카메라의 측정결과를 비교하여 분석되었다.

Validation of the Aerodynamic drag model in the multi-phase flow analysis

  • Morisaki, Masao;Shimada, Toru;Hanzawa, Masahisa;Kat, Takashi;Yoshikawa, Takashi
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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    • pp.365-368
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    • 2004
  • The multi-phase flow analysis in a solid rocket motor is very important when performing the performance of a motor, and prediction of nozzle ablation. However, only in consideration of regular power, it has analyzed as power which a metal particle receives from a flow until now. We conduct analysis and an experiment about the virtual mass clause which will influence at the place where acceleration is big. We aim at the improvement in accuracy of multi-phase flow analysis from the result.

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나노 알루미늄 입자 첨가 추진제에 의한 탄소복합재 노즐의 기계적 삭마 감소 특성 예측 (Prediction of the Mechanical Erosion Rate Decrement for Carbon-Composite Nozzle by using the Nano-Size Additive Aluminum Particle)

  • ;김재호;;하동성;박재현;양희성
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.42-53
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    • 2015
  • 고체추진제에 첨가되는 알루미늄 입자의 크기에 따른 탄소 복합재 노즐의 기계적 삭마특성 변화를 예측하는 연구를 수행하였다. 추진제에 첨가되는 알루미늄 입자의 초기 크기에 따라 연소생성물 응집체($Al(l)/Al_2O_3(l)$)의 크기와 분포를 예측할 수 있는 모델을 개발하여 사용하였으며, 모델 예측 결과로 얻어지는 응집체의 크기를 초기조건으로 하여 상용 수치해석 프로그램(STAR CCM+)을 이용한 복합재 노즐에서의 기계적 삭마특성 해석을 수행하였다. 본 연구를 통해 초기 알루미늄 첨가제의 크기가 작을수록 응집체의 크기가 작아지고, 기계적 삭마가 감소하는 특성을 확인하였으며, 특히 나노입자를 사용할 때 기계적 삭마가 확연히 개선됨을 확인하였다.

선형 근사화에 의한 가변추진시스템 내탄도 성능 변화 예측 (Ballistic Performance Variation Prediction of Continuously Variable Thrust Solid Rocket Motor by the Linear Approximation)

  • 김중근;박종호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.79-85
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    • 2008
  • 일반적으로 고체 추진기관은 안전성, 설계/제작의 용이성 그리고 구조가 간단하다는 장점이 있으나 추진제의 그레인 형상과 노즐목 크기가 결정되면 추력 크기를 임의로 조절하는 것이 불가능하기 때문에 최근 들어 고체 추진기관의 추력을 조절할 수 있는 방법들이 활발하게 연구되고 있다. 본 논문에서는 연소관 압력과 노즐목 크기 변화에 따른 고체 추진기관의 추력 및 주요 내탄도 성능 변화를 선형 근사화로 예측하였으며 내탄도 분석 전용 프로그램(SPP)의 분석 결과와 상호 잘 일치함을 확인하였다.

공중발사체의 1단 하이브리드 모터 최적설계 (Optimal Design of Hybrid Motor for the First Stage Air Launch Vehicle)

  • 박봉교;권순탁;이재우;이창진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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    • pp.20-24
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    • 2003
  • The feasibility of hybrid motor as a first stage of the air launch vehicle is investigated, and the result shows the hybrid motor can replace the solid motor. Optimal design study has been performed for the hybrid motor as a first stage of nanosat air launch vehicle. The first stage hybrid motor of the nanosat air launch vehicle, which uses the F-4E Phantom as a mother plane is designed for given mission requirements. Selected design variables are the number of ports, the initial oxidizer flux, the combustion chamber pressure, and the nozzle expansion ratio. The design results show that a hybrid motor can be successfully applicable to very small air launch vehicles which have severe physical constraints of length and diameter imposed by the mother plane.

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고기동 추진기관의 노즐개방형 측추력기 개발 (Development of Side Jet Thruster with Nozzle Closure Separation Device)

  • 한혁섭;박의용;김동진;손영일
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.80-85
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    • 2014
  • 노즐개방형 측추력기는 고체 추진기관을 사용하는 비행체의 궤도 수정 기능을 제공하는 장치이다. 노즐개방형 측추력기는 비교적 낮은 연소온도를 가지는 추진제, 안정된 추력을 공급하기 위한 중립형 추진제 그레인, 선택적 노즐 사용이 가능한 노즐개방장치로 구성되었다. 궤도 수정이 요구되면 추력 반대방향으로 필요한 추력만큼 노즐을 개방하여 비행체에 측추력을 발생시킨다. 궤도 수정 후 추력방향으로 노즐을 개방하여 측추력을 제거함으로써 추력 발생을 정지한다. 지상연소시험을 통해 측추력기의 작동과정을 확인하였으며, 본 연구를 통하여 개발된 노즐개방형 측추력기는 노즐개방을 통한 측추력 제어를 통해 비행체의 궤도 수정에 활용할 수 있다.

핀틀 노즐형 로켓 모타의 추력 조절 성능에 관한 연구 (Thrust modulation performance analysis of pintle-nozzle motor)

  • 김중근;박종호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.392-398
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    • 2009
  • 노즐의 팽창 조건에 따라 적용할 수 있는 이론적인 추력을 구하고 구해진 추력식을 이용하여 고체 추진기관의 추력을 조절하는 핀틀 추진기관의 설계변수, 즉 압력지수, 최소 작동압력, 대기압, 소화압력이 추력 조절 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 분석결과 압력지수가 클수록, 최소 작동압력이 낮을수록, 대기압이 높을수록, 그리고 소화압력이 높을수록 핀틀로 노즐목 면적 크기를 조금만 조절하여도 낮은 연소관 압력 조절 범위에서 충분히 원하는 추력비를 얻을 수 있음을 확인하였다.

공압시험을 이용한 추력가변 노즐의 정상상태 성능 연구 (A Study on Steady State Performance of Variable Thrust Nozzle by Cold-Flow Test)

  • 김중근;이지형;오종윤;장홍빈
    • 한국추진공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.8-14
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    • 2008
  • 고체 추진기관은 높은 비추력, 운용 안전성, 설계/제작하기가 쉽다는 장점이 있으나 추력 크기를 조절할 수 없다. 본 논문에서는 고체 추진기관의 추력을 조절할 수 있는 핀틀 노즐성능에 대한 연구로 Needle형 핀틀을 사용하여 수행한 공압 시험결과와 수치해석 결과를 수록하였다. 연구의 결과, 핀틀 노즐의 추력성능과 추력변화 범위는 핀틀 팁의 형상과 노즐의 Contour형상에 크게 의존하기 때문에 핀틀 팁의 형상과 노즐의 Contour형상은 중요한 설계 변수임을 알 수 있었고 특히, 시험에 적용된 Needle형 핀틀 노즐의 성능은 기존 노즐 대비 약 13%의 추력상승이 예측됨을 알 수 있었다.