• 제목/요약/키워드: solid rocket motor

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Q1D modeling of hydrodynamic instabilities in solid rocket motors

  • M., Grossi;D., Bianchi;B., Favini
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제9권5호
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    • pp.479-491
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    • 2022
  • This work concerns the investigation of a Q1D methodology employed to study pressure oscillations in solid rocket motors driven by hydrodynamic instabilities. A laboratory-scale solid motor designed to develop vortex-shedding phenomena is analyzed for the whole firing time. The comparison between numerical results and experimental data shows good agreement regarding pressure oscillations signature, especially in the flute-mode behavior, the typical oscillations frequency trend present in any motor liable to hydrodynamic instabilities. Such result ensures the model capability to cope with this particular kind of pressure oscillations source, allowing the investigation of the phenomenon with a lighter and cost savings methodology than CFD simulations.

고체추진 추력조절 시스템에 적용가능한 감압률 모델링 방법론 연구 (Depressurization Modeling Methodology for Thrust Variable Solid Propulsion System)

  • 윤지수;허준영;오석진
    • 한국추진공학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.44-53
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    • 2022
  • 추력조절이 가능한 고체추진기관에서 감압률은 추력중단 성능에 가장 큰 영향을 미치는 인자이다. 본 연구에서는 몇 종류의 추진기관에서 구현 가능한 감압률의 범위를 파악하였으며 이를 통하여 추진기관 감압률에 미치는 주요 인자를 도출하였다. 추진제에 대한 소화특성 파악뿐만 아니라 추진기관의 목표성능을 만족할 수 있는 감압률을 파악하는 것이 실제 추력조절 시스템 설계에 중요하며 본 연구에서와 같은 감압률 모델획득 방법론은 추력중단이 필요한 고체추진기관 설계에 적용 가능할 것으로 판단된다.

고체 추진기관 통합 설계 시스템 개발 (Development of an Integrated Design System for Solid Rocket Motors)

  • 이강수;김원훈;황태경;배주찬;양준서;이도형;석정호;최병욱;권혁선
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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    • pp.207-210
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    • 2008
  • 고체 추진기관을 빠르고 정확하게 설계하기 위해 통합 설계 시스템을 개발하였다. 이 시스템에는 체계 요구 조건으로부터 전체적인 크기를 결정하는 사이징 설계 모듈과 구조체 설계, 그레인 설계, 성능 예측 모듈과 같이 네 개의 모듈로 구성되어 고체 추진 기관의 기본설계를 수행할 수 있게 개발 되었다. 본 연구에서 개발된 시스템을 사용하여 고체 추진기관의 기본 설계를 하는 과정은 다음과 같다. 먼저, 체계 요구 조건으로부터 전체적인 크기를 결정한 후 구조체 및 그레인 설계에 이용한다. 구조체설계 모듈로 구조체의 기본 설계를 수행 한 후 이를 이용해 그레인 설계 모듈로 그레인 기본 설계와 이 후 성능 계산에 필요한 데이터를 생성할 수 있다. 성능 해석 모듈은 기본 설계가 완료된 추진 기관의 성능을 예측하여 체계 요구 조건에 부합되는지를 확인하여 재설계 여부를 결정한다.

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고체추진제의 연소응답함수에 대한 연구 (A Study on the Combustion Response Function of the Solid-Propellant)

  • 윤재건
    • 한국안전학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.137-141
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    • 1998
  • The combustion instability of a rocket motor can be predicted by the linear stability analysis. The most important input data in this analysis is the combustion response function of the solid propellant. In many cases, it is very difficult to measure the function. But, in that case, the combustion response function can be theoretically evaluated by properties of the propellant. In this study, the theoretical values were compared with measured values by T-burner. Data are relatively so well agreed that theoretical values are enough to be used in linear stability analysis of the rocket motor using a newly developed propellant.

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고체추진기관의 탄환충격시험 (Bullet Impact Tests for Solid Rocket Motor)

  • 윤현걸;류병태;최창선
    • 한국추진공학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.114-122
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    • 2000
  • 로켓추진기관에 대한 탄환충격시험을 실시하여 그 결과를 서술하였다. 연소관의 재질은 복합재와 금속제 두 종류로 제작하여 각각의 추진기관의 탄환충격에 대한 반응을 비교하였다. 본 시험을 통하여 탄환충격시험의 절차 및 반응의 판정 기준 설정에 참고가 되는 자료를 획득하고자 하였다.

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고체 추진기관의 격벽형 펄스분리장치 연구 (Study on Pulse Separation Device of Bulkhead Type for Solid Rocket Motors)

  • 조원만;김원훈;장홍빈;오종윤;이방업;이종원
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.187-190
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    • 2009
  • 다중펄스 로켓모타 기술은 일회성 추력발생 방식을 다회성으로 펄스화하여 로켓모타의 보유 에너지를 효율적으로 배분함으로서 유도탄의 사거리 증가와 종말속도를 향상시키므로 기동성과 명중률을 크게 향상시킬 수 있는 첨단기술이다. 본 연구에서는 다중펄스 로켓모타에 적용되는 격벽형 펄스분리장치를 설계하고, 그 시제품을 개발하였다. 펄스 분리장치의 핵심 부품인 격벽과 파열판에 대한 탄소성 구조 해석을 수행하였다. 제작된 시제품에 대한 구조적 안정성을 확인하기 위한 공압 시험을 실시하였다. 시험 결과를 해석과 비교 분석하였으며, 비교적 일치함을 확인 할 수 있었다.

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고체모터의 인히비터에 의한 압력 진동 특성 LES 연구 (LES Investigation of Pressure Oscillation in Solid Rocket Motor by an Inhibitor)

  • 홍지석;문희장;성홍계
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.42-49
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    • 2015
  • 3차원 Large Eddy Simulation(LES)와 Proper Orthogonal Decomposition(POD) 기법을 이용하여 고체로켓의 인히비터에서 발생하는 연소실내 압력 진동 특성을 분석하였다. 인히비터 후방에서 발생한 와류는 Flow-acoustic coupling에 의해 주기적으로 반복하여 생성, 소멸이 이루어지는 것을 확인하였고, 이 와류가 내삽 노즐 입구 도출부에 충돌하면서 유동이 불균질하게 분해되고, 후방 돔으로 유입된 유동에 의한 압력 진동은 연소실 압력 진동 가진의 원인이 된다. 또한 인히비터에서 발생하는 와흘림(vortex shedding) 주기는 연소실내 와류 발생 주기와 일치하며, 실험에서 측정된 압력 진동 주파수와 비교 분석하였다.

고체로켓 내부에서의 Roll 발생 현상 3D LES (Large Eddy Simulation for the investigation of Roll Development Process in a Solid Rocket Motor)

  • 김종찬;홍지석;염효원;문희장;김진곤;성홍계
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.253-257
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    • 2011
  • 고체로켓에서 발생하는 vortex shedding 현상 중 인히비터로 인해 발생하는 연소실내 와류(vortex)의 특성을 조사하기 위해 Large Eddy Simulation을 수행하였다. 해석의 결과는 기존 연구자들의 결과와 잘 일치하며 정략적 및 정성적 분석을 수행하였다. 인히비터 후방에서 발생하는 vortex는 Flow-acoustic coupling 에 의해 주기적으로 반복되며 생성, 소멸이 이루어지는 것을 확인 할 수 있었으며, 발생 주기는 연소실내 mode 2의 주파수와 일치하는 것을 확인하였다. 3차원 해석결과 인히비터 후방에서 Roll 발생은 비균일한 노즐 유동을 발생시킨다.

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230mm급 고체 추진기관의 연소불안정 거동 현상 분석 (An Analysis on Combustion Instability in Solid Rocket Motor of 230mm Grade)

  • 권태훈;노태호;서혁
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.177-180
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    • 2009
  • 직경 대 길이비(L/D)의 값이 큰 고체 추진기관에서는 축방향 연소불안정 현상이 발생할 가능성이 높다. 일반적으로 이러한 현상을 억제하기 위해 추진제에 금속입자를 포함시키거나 그레인 설계시 축방향 압력 진동을 억제할 수 있도록 형상을 고안한다. Slotted-Tube형 그레인을 적용한 고체 추진기관은 연소시 Slot의 영향으로 인해 축방향 압력진동이 억제되나 Slot의 길이가 짧을 경우 연소 중반이후부터 실린더부의 영향으로 축방향 압력진동이 증폭될 수 있다. 본 연구에서는 230mm급 고체 추진기관의 연소 시험 결과 중 압력에 대해 스펙트럼 분석 및 음향모드 해석을 수행하여 축방향 압력 진동 현상을 분석하였다.

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