• 제목/요약/키워드: SpacePropulsion system

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Saturn V 발사체 1단(S-IC) 추진기관 시스템 연구 (The Review of Saturn V 1st Stage (S-IC) Propulsion System)

  • 홍용기;김철웅
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.73-80
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    • 2015
  • Apollo Mission이 종료된지 거의 반세기가 지났지만, 지금도 Saturn V 발사체의 기술의 복원과 개량을 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 Saturn V 발사체의 1단 로켓(S-IC)의 개발 과정과 엔진 퍼지, 포고현상 억제 방법, 연료탱크 가압 방식, 유압 및 공압 시스템의 운용 방식 등에 대한 특징들에 대해 조사하였다. S-IC의 추진기관 시스템의 특징에 대한 이해는 발사체 시스템의 이해를 도울 수 있고, 향후 발사체 개발 시에 시간, 비용 등의 절감 효과를 가져다 줄 수 있는 유용한 참고 자료가 될 것이라 예상된다.

연소기 연소시험설비 고압가스 공급시스템 설계 (Design of Compressed Gas Supply System for Combustion Chamber Test Facility)

  • 정용갑;조남경;한영민
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.85-90
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    • 2014
  • 액체 추진 엔진 개발을 위해서는 서브시스템인 연소기 개발이 선행되어야 하고 설계 및 제작된 연소기의 성능 검증은 연소기 연소시험설비(CCTF)에서 수행된다. 연소기 연소시험설비는 로켓 엔진의 연소기를 개발하기 위한 시험 설비로 산화제로는 액체산소(Liquid Oxygen)를 사용하고 연료로는 케로신(Kerosene)을 사용한다. 이러한 추진제는 질소가스를 사용하여 고압으로 추진제 런탱크를 가압하여 연소실로 공급하게 된다. 우주센터에 구축 예정인 연소기 연소시험설비에 대한 상세설계가 수행되었으며, 본 논문에서는 고압가스 공급시스템에 대한 설계 결과를 소개하고자 한다.

Computational Analysis of Flows of a Lobed Mixer Nozzle using LES

  • Ooba, Yoshinoro;Kodama, Hidekazu;Nakamura, Yoshiya;Nozaki, Osamu;Yamamoto, Kazuomi;Nishizawa, Toshio
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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    • pp.460-465
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    • 2004
  • ESPR project started in 1999 with METI and NEDO support as five-years program in order to develop necessary technologies for the next-generation SST engine. In ESPR program, jet noise reduction technologies are focused as environmentally compatible technologies, which are critical to realize next-generation SST. In designing a lobed mixer nozzle which is a jet noise suppression system, there are many difficulties to understand the detailed flow phenomena occurred in the system because of its complexity. Large Eddy Simulation (LES) was applied to the lobed mixer nozzle flow analysis in ESPR project. The results demonstrated that LES approach was capable of predicting mixing characteristics of a complicated flow.

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H2O2-케로신 로켓을 초기 가속장치로 갖는 새로운 램젯 추진기관 (Novel Ramjet Propulsion System with H2O2-Kerosene Rocket as an Initial Accelerator)

  • 박근홍;임하영;권세진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.491-496
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    • 2008
  • 본 연구에서는 RBCC (Rocket Based Combined Cycle)엔진이나 기존 램제트 추진기관의 초기 추력 제공에 과산화수소 가스발생기를 이용하는 새로운 추진시스템을 제안하였고, 기초 연구 수행으로서 촉매 분해된 과산화수소 제트에 케로신을 분사하여 자연발화 및 연소 특성을 연구하였다. 과산화수소는 촉매 베드를 통하여 분해된 후 축소노즐을 통해 연소실로 분사됐으며 이 제트에 인젝터를 통하여 수직으로 케로신을 액상으로 분무하였다. 연소실내에서의 온도와 압력을 측정하여 점화를 확인하고 자연발화 특성을 조사하였다. 400°C의 연소실 온도와 연료와 산화제 혼합비 0.6이상에서 자연발화와 안정적인 연소가 가능하였다. 이 결과를 통하여 램제트의 새로운 초기 가속장치의 가능성을 확인할 수 있었다.

액체추진 로켓의 포고 불안정성 해석과 제어에 관한 연구 (A Study on the Analysis of Pogo Instability and Its Suppression of Liquid Propellant Rocket)

  • 장홍석;연정흠;윤성기;정태규;장영순
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.58-64
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    • 2003
  • 포고(pogo)는 액체추진 로켓에서 로켓 구조와 추진기관 사이의 상호작용에 의해 발생하는 불안정성을 말한다. 이러한 불안정성은 경우에 따라 로켓에 심각한 문제를 야기할 수 있으므로 액체추진 로켓 설계시 반드시 고려되어야 할 사항이다. 본 연구세어는 추진기관의 구성품을 선형화된 전달함수로 구성하고, 로켓 구조는 유한요소법을 이용하여 모델하였다. 양 시스템이 공유하는 변위, 가속도, 힘을 이용하여 구조-추진 연계 시스템을 구성하였다. 연계시스템의 고유치 해석을 통하여 포고현상의 발생 여부를 예측할 수 있으며, 안정도 여유(stability margin)를 구할 수 있다. 완충기(accumulator)를 사용하여 포고현상을 제어할 수 있는 방법을 제시하였으며 완충기의 위치와 크기를 설계변수로 두어 시스템의 안정도 여유를 크게 하기 위해 최적화 과정을 수행하였다.

Comparative Analysis of the PWM of an Inverter for an Electric Aircraft Thrust Motor

  • Koo, Bon-soo;Jo, Seong-hyeon;Choi, In-ho
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.21-29
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    • 2021
  • As global environmental regulations have been strengthened, the eco-friendly market has grown rapidly. In the field of aircraft, research on electric vertical take-off and landing aircraft that can enter city centers and perform personal air transportation using electric propulsion is ongoing. For aircraft using electric propulsion methods to operate reliably, electric power thrust systems are a key factor. Electric aircraft require a high power density for propulsion systems with strict limits on volume and weight. The efficient control of inverter systems is essential for achieving high power density. Therefore, in this paper, the characteristics of inverters and motors were analyzed through simulations based on the space vector pulse width modulation (PWM) and discontinuous PWM methods for controlling inverter systems.

우주 발사체 추진기관 시스템에 대한 확률적 위험 분석 적용 (Application of Probabilistic Risk Assessment to Space Launch Vehicle Propulsion System)

  • 조상연;신명호;김용욱;오승협
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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    • pp.71-74
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    • 2006
  • 본 논문은 미국의 우주개발과 함께 고안되어 여러 산업에 걸쳐 적용된 바 있는 확률적 위험 분석(probabilistic Risk Assessment; PRA) 기법의 역사와 내용을 소개하고 현재 항공우주연구연이 개발하고 있는 소형위성발사체(KSLV-I)의 추진기관에 대하여 그 흐름대로 적용하여 실제 기술적 위험 관리와 신뢰도 분석에 적용 가능함을 확인하고 한다.

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실험적 연구를 통한 SNU 초소형 비행체 설계 및 개발 (Design and Development of SNU MAV using Experimental Studies)

  • 이영빈;김종암;김규홍;김우례
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권11호
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    • pp.9-17
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    • 2006
  • 본 논문에서는 일반 항공기의 설계경험식을 이용하여 SNU 초소형 비행체를 개념설계하고 설계된 내용을 토대로 시제기를 제작하여 반복적인 풍동실험과 비행실험을 통하여 형상을 최적화하였다. 그리고 고효율의 추진시스템을 위해 프로펠러 형상에 따른 추력실험과 반응면기법(RSM)을 이용하여 최적의 프로펠러 형상을 도출하였다. SNU 초소형 비행체는 210mAh 배터리를 장착하였을 경우 17분 이상을 비행할 수 있었으며, 안정성과 조종성면에서 좋은 특성을 가지고 있음을 확인하였다.