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문제 정의
- 고체모터 가변노즐 구동장치는 진행되는 발사 시나리오의 임의 시점으로부터 로켓이 발사되어 각종 시퀀스를 거친 후 고체모터 점화전 구동장치시스템이 정상 운용 대기 상태 모드에 돌입하기 전 단계까지의 기간 동안 노즐을 로켓 기축에 대하여 중립으로 유지시켜줄 수 있는 장치를 갖추어야 한다. 고체모터 노즐의 중립위치 유지장치는 상기에서 기술한 기간 동안 외부 동력원의 동력 공급과 제어 명령이 없는 조건에서도 노즐을 중립위치로 유지시켜 비행중인 로켓의 안전을 유지시키기 위한 목적의 장치이다. 즉 구동장치 작동기에 설치된 수동적(Passive) 방식의 중립위치 유지장치에 의하여 로켓의 비행중 발생되는 진동 및 외란 부하에 의하여 발생 가능한 원하지 않는 노즐의 임의 운동 을 방지하는 안전장치로서 개발 요구 규격은 표 3과 같다.
- 고체모터 가동노즐 구동장치시스템은 그 특성상 구동장치 작동기 외에도 점화충격 홉수장치, 카운터 위치측정장치 및 중립위치 유지장치 등의 부품들을 필요로 함을 확인하였다. 구 동장치시스템의 시험평가를 위하여 시험평가용 Flexseal 베어링 및 시험평가 장비도 개발되었으며, 이러한 시험평가시스템에 대한 내용도 본 연구에서 다루어 보았다.
- 이와 같은 추력벡터제어를 위하여 고체모터는 가동노즐의 형태를 가지게 되며, 가동노즐을 움직이기 위한 구동장치시스템을 필요로 하게 된다. 본 연구에서는 이러한 고체모터 가동노즐 구동장치시스템의 구성에 대한 내용에 대하여 살펴보았다. 고체모터 가동노즐 구동장치시스템은 그 특성상 구동장치 작동기 외에도 점화충격 홉수장치, 카운터 위치측정장치 및 중립위치 유지장치 등의 부품들을 필요로 함을 확인하였다.
가설 설정
- 고체모터 점화 및 연소시에 발생되는 연소실의 압력을 800psi로, Flexseal 베어링과 조립된 노즐의 연소실내 수두면적을 89 ir?로 가정하면, 노즐의 Flexseal 베어링에는 71, 200 Ibf의 압축력이 작용하게 된다. 여기에 고체 모터의 15, 400 lbf(7, 000Kgf) 추력을 인장방향으로 합성시키면 Flexseal 베어링이 지지하 여야 하는 등가 압축력은 55, 800 lbf(25, 400Kgf) 수준이 된다.
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