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산화제 개폐밸브의 힘평형에 관한 연구
전재형, 홍문근, 김현준, 이수용, Jeon. Jae-Hyoung, Hong. Moon-Geun, Kim. Hyun-Jun, Lee. Soo-Yong 한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 7 Pages
한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 2009, Vol.37 No.8 812-818 (7 pages)
산화제 개폐밸브는 일반적으로 공압으로 포핏을 열고 닫음으로써 로켓엔진에 액체산화제유량을 제어한다. 상용되는 산업용 밸브와는 달리 현재 개발 중인 산화제 개폐밸브는 밸브는 효과적인 기밀을 위해 피스톤과 포핏이 접촉되어 있을 뿐, 분리되어 설계되어졌다. 밸브가 닫히는 동안 피스톤과 포핏이 떨어져서 움직이는 것을 피하고, 밸브의 전반적인 작동 성능을 파악하기 위해서 힘평형 해석이 수행되었다. 또한 더욱 정확한 해석을 위해, 마찰력과 포핏에 작용하는 힘을 각각 시험과 CFD 해석을 통해 구해내었다. 해석 결과를 통해... -
액체로켓엔진용 산화제펌프에 대한 액체산소 성능시험
홍순삼, 김대진, 김진선, 김진한, Hong. Soon-Sam, Kim. Dae-Jin, Kim. Jin-Sun, Kim. Jin-Han 한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 7 Pages
한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 2009, Vol.37 No.8 805-811 (7 pages)
가스발생기 사이클의 추력 30톤급 엔진에 적용 가능한 터보펌프의 구성품인 산화제펌프에 대하여 실제 작동 유체인 액체산소를 이용한 시험이 이루어졌다. 본 시험에서 터빈은 상온 수소 가스로 구동되었다. 산화제펌프는 설계점 및 탈설계점에서 안정적으로 작동되었고 성능 요구조건을 만족시켰다. 액체산소를 매질로 하는 경우의 산화제펌프 양정계수는 물을 매질로 하는 경우에 비하여 약 2~3% 더 낮은 값을 보였다. 산화제펌프 구동에 필요한 동력과 터빈에서 생성되는 동력이 서로 잘 일치하였다. -
추력 30톤급 액체산소/케로신 로켓엔진 연소장치 개발(II)-가스발생기
최환석, 서성현, 김영목, 조광래, Choi. Hwan-Seok, Seo. Seong-Hyeon, Kim. Young-Mog, Cho. Gwang-Rae 한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 10 Pages
한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 2009, Vol.37 No.10 1038-1047 (10 pages)
추력 30톤급 펌프공급방식 액체로켓엔진을 위한 가스발생기 개발 과정에 관하여 기술하였다. 액체산소와 케로신을 추진제로 연료 과농 조건에서 작동하는 가스발생기의 개발을 위해 분사기 개발에서부터 시작하여 축소형, 실물형 개발시제를 거쳐 가스발생기 단품 개발을 성공적으로 완료하였다. 가스발생기 설계 과정에서 다양한 해석적 방법을 적용하였으며 점화 시험, 연소성능 및 연소안정성 평가시험, 내구성 평가시험 등을 통해 가스발생기의 성능요구사항을 시험적으로 검증하였다. 개발된 가스발생기는 연소압 및 혼합비 운용... -
추력 30톤급 액체산소/케로신 로켓엔진 연소장치 개발(I)-연소기
최환석, 한영민, 김영목, 조광래, Choi. Hwan-Seok, Han. Young-Min, Kim. Young-Mog, Cho. Gwang-Rae 한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 11 Pages
한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 2009, Vol.37 No.10 1027-1037 (11 pages)
우주발사체용 30톤급 액체로켓엔진 재생냉각 연소기 개발과정에 관하여 기술하였다. 이중추진제 동축 와류형 분사기 개발에서부터 시작하여 축소형 연소기를 통해 요소기술을 검증하고 개발된 기술을 실물형 연소기에 적용하였다. 총 5기의 실물형 연소기 개발시제를 사용하여 점화성능, 연소안정성, 연소성능, 냉각성능, 내구성 등의 검증을 수행하였다. 이 과정에서 총 46회의 실물형 연소기 연소시험을 실시하였고 이 중 23회는 기폭장치를 이용한 연소안정성 평가시험을 병행하였다. 시험 결과 30톤급 재생냉각 연소기는 연소 성능 및... -
가스발생기 후연소 액체로켓엔진 개념설계 소프트웨어 개발
문인상, 신지철, 문일윤, Moon. In-Sang, Shin. Ji-Chul, Moon. Il-Yoon 한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 7 Pages
한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 2008, Vol.36 No.11 1132-1138 (7 pages)
가스발생기 후연소 액체로켓엔진의 특징을 설명하고 이를 모사할 수 있는 프로그램을 작성하였다. 프로그램은 Matlab를 사용하여 작성되었으며 GUI환경을 갖추고 있기 때문에 특별히 사용방법을 익히지 않고 바로 사용할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 작성된 프로그램의 검증을 위해서 선진국 엔진과 비교하였으며 대부분 1% 이내의 오차로 비교적 실제 엔진과 가깝게 모사할 수 있는 것을 확인하였다. 다만 압력부분에서 많은 오차를 보이고 있는데 이는 실제 엔진보다 공급시스템에 차압이 낮게 주어졌기 때문으로 판단된다. -
위성 발사체 액체 로켓 엔진의 Pre-burner 성능 모사
신지철, 정태규, 이수용, Shin. Ji-Chul, Jung. Tae-Kyu, Lee. Soo-Yong 한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 6 Pages
한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 2008, Vol.36 No.12 1180-1185 (6 pages)
다단 연소를 수행하는 위성 발사체 액체 로켓 엔진의 예연소기 성능을 모사한 in-house code가 개발되고 검증되었다. CEA (Chemical Equilibrium with Applications)의 해석 알고리듬을 바탕으로 하여 예연소기의 화학 반응을 모델링 하였고, gas dynamics 모델링과 연동시켜 예연소기의 성능을 모사하였다. CEA와 비교한 결과 아주 높거나 아주 낮은 O/F ratio를 제외하고는 계산 값들이 거의 일치함을 보여 주었다. 또한 실제 엔진 (RD-8)의 성능곡선과 비교한 결과 개발된 in-house code의 계산 값들이 타당한 범위 내에서 모사되었고,... -
액체 로켓 엔진시스템 개념설계를 위한 모듈화 프로그램 Part II: 통합 모듈화 프로그램
박병훈, 양희성, 김원호, 윤웅섭, Park. Byung-Hoon, Yang. Hee-Sung, Kim. Won-Ho, Yoon. Woong-Sup 한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 10 Pages
한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 2007, Vol.35 No.9 816-825 (10 pages)
액체 로켓 엔진시스템 개념설계를 위하여 주요 엔진 구성품들에 대한 모듈 프로그램을 통합한 성능 설계 프로그램을 작성하였다. 구성품에 대한 모듈 프로그램은 설계 인자를 수학적으로 묘사하였고, 구성품 간의 유량과 압력을 매칭시켜 각 모듈 프로그램을 통합함으로써 반복계산을 통해 엔진 성능을 예측하는 모듈화 프로그램을 작성하였다. 구성품간의 유량이 조율되고, 유량의 함수로 계산된 각 구성품에서의 압력강하량을 합산하여 터보펌프 출구조건을 부여하도록 하였다. 프로그램의 계산과정과 설계방법을 간략하게 제시하고,... -
액체 로켓 엔진시스템 개념설계를 위한 모듈화 프로그램 Part I : 주요 구성품 설계
양희성, 박병훈, 윤웅섭, Yang. Hee-Sung, Park. Byung-Hoon, Yoon. Woong-Sup 한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 11 Pages
한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 2007, Vol.35 No.9 805-815 (11 pages)
단일추력의 정상 작동 상태의 액체 로켓 엔진 시스템 모듈화 프로그램을 작성하기 위한 선행 연구로 엔진 주요 구성품들에 대한 성능설계 프로그램을 작성하였다. 주요 구성품으로는 추력실, 원심형 펌프, 충동형 터빈, 재생 냉각 채널 등이 고려되었다. 복잡성을 피하기 위하여 열역학적 관계식 및 비점성 이론을 바탕으로 한 여러가지 관계식들과 간략한 수학적 모델을 사용하였다. 본 논문에서는 도출된 결과를 정성적으로 살펴보고, 주요 설계 파라미터를 바꿔가면서 구성품의 작동특성 변화에 대한 경향성을 검토함으로써 일반적인... -
연료 과농 가스발생기의 연소 가스 물성치에 관한 연구
서성현, 최환석, 한영민, 김성구 한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 5 Pages
한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 2006, Vol.34 No.10 56-60 (5 pages)
액체 로켓 엔진용 가스발생기 개발을 위해서는 추진제 O/F ratio에 따른 연소 가스의 열역학적 물성치 예측이 필수적이다. 본 연구에서는 액체산소/Jet A-1 조합의 연료 과농 가스발생기의 실 추진제 연소 시험을 통해 O/F ratio 변화에 따른 연소 생성 가스의 온도를 계측하였다. 또한 연소실 내 동압 섭동 측정 및 정압 측정 결과를 이용하여 비열비, 가스 상수, 정압 비열과 같은 연소 가스의 열역학적 물성치를 간접적으로 산출해내었다. 본 실험값은 화학평형코드 결과를 통해 구한 보간 계수를 이용한 예측 결과와 비교해보았을 때... -
액체로켓엔진 성능 및 냉각특성 연구를 위한 연소시험장치 개발
김동환, 이성웅, 유병일, Kim. Dong-Hwan, Lee. Seong-Ung, Yu. Byeong-Il 한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 6 Pages
한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 2006, Vol.34 No.2 106-111 (6 pages)
액체로켓엔진의 성능 및 냉각특성 연구를 위한 연소시험장치를 개발하였다. 본 시험장치는 액체산소와 kerosene을 추진제로 사용하는 추력 1.0 KN 이하의 액체로켓엔진의 성능 및 냉각 특성연구가 가능하며, 실제 연소시험을 통해 정상적인 작동을 확인하였다. 향후 액화천연가스와 천연가스를 사용하는 로켓엔진의 시험 및 재생냉각시험이 가능토록 설비 개량을 실시할 예정이다