$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

액체로켓 엔진 성능 보정용 제어밸브의 고유유량특성 계산
Evaluation of the Inherent Flow Coefficient of the Control Valve in the Liquid Propellant Rocket Engine 원문보기

한국추진공학회지 = Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers, v.15 no.4 = no.65, 2011년, pp.73 - 78  

박순영 (한국항공우주연구원 발사체엔진팀) ,  조원국 (한국항공우주연구원 발사체엔진팀) ,  설우석 (한국항공우주연구원 발사체엔진팀)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

가스발생기 사이클 액체로켓 엔진의 보정이나 제어를 위해 제어밸브를 적용하는 경우 제어밸브의 고유유량특성을 제어 대상값인 추력이나 혼합비와 선형적인 관계를 가지도록 선정함으로써 제어를 간단하면서도 예측가능한 형태로 가져갈 수 있다. 이에 본 연구에서는 기존에 개발된 엔진 모드해석 프로그램을 응용하여 추력 제어밸브와 혼합비 제어밸브의 고유유량특성을 계산하기 위한 알고리즘을 제안하였으며, 제어밸브의 스로틀 각에 따른 민감도를 계산하였다. 계산된 제어밸브의 고유유량특성을 해외사례와 운용범위에서 그 곡선의 형태를 비교하여 결과의 타당성을 검토하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

When a liquid rocket engine - specifically for the gas-generator cycle engine has throttle valves to control the thrust level and mixture ratio of the engine, it is possible to adjust the inherent flow characteristics of the control valves in order to secure a linearized correlation between the cont...

주제어

#액체로켓 엔진   #제어밸브   #고유유량특성  

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 또한 가스발생기 연료 라인에는 가스발생기 혼합비를 일정하게 유지시켜주기 위한 밸브(GG mixture ratio stabilizer, STB)가 위치한다. 본 연구에서는 TCV와 MRCV의 고유유량특성이 제어의 선형성을 확보할 수 있도록 다음과 같은 조건을 만족시켜야 하는 것으로부터 논의를 전개하겠다.
  • 본 연구에서는 위의 가정에 따라 기존에 개발된 엔진 모드해석 프로그램을 바탕으로 제어밸브의 고유유량특성을 계산하는 방법을 제시하였으며, 이를 이용하여 실제 밸브 개발에 활용될 수 있는 고유유량특성 곡선을 도출하였다[7]. 고유유량특성을 계산하기 위한 기본 해석 도구가 되는 모드해석 프로그램은 엔진을 구성하는 연소기/가스발생기/터보펌프/밸브 등의 엔진 구성품 성능 특성을 입력으로 하여 이들의 압력/유량/파워 밸런스를 계산함으로써 전체 엔진 시스템 차원의 작동 모드를 계산하는 프로그램으로 이에 대한 자세한 설명은 참고문헌 [7]에 제시되어 있다.
  • 이에 본 연구에서는 이러한 제어밸브의 고유유량특성을 계산하기 위한 방법론을 제시하고자 한다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
엔진이란? 발사체의 핵심 추진 장치로써 액체로켓 엔진은 임무설계에서 요구되는 추력 범위를 만족한 상태의 운전이 가능해야 하며, 또한 비행 종료 시점까지 산화제 및 연료 추진제를 혼합비에 맞추어 소진하여 추력 생성과는 상관없는 추진제 탱크 잔류 추진제의 양을 최소로 할 수 있도록 혼합비를 예측 가능한 범위로 조정할 수 있어야 한다. 엔진은 연소기, 터보펌프, 가스발생기 및 밸브 등 여러 서브시스템의 조합체이다. 따라서 정확한 추력이나 혼합비 성능을 발휘하는데 있어 엔진 입구 조건의 변동에 의한 ‘외부요인 분산’이외에 엔진 내부 구성품의 성능 분산에 의한 ‘내부요인 분산’이 존재하게 된다.
액체로켓 엔진에서 필요한 것은? 액체로켓 엔진은 발사체 임무를 만족시킬 수 있도록 요구되는 정확한 추력과 혼합비를 만족시켜야 한다. 발사체의 핵심 추진 장치로써 액체로켓 엔진은 임무설계에서 요구되는 추력 범위를 만족한 상태의 운전이 가능해야 하며, 또한 비행 종료 시점까지 산화제 및 연료 추진제를 혼합비에 맞추어 소진하여 추력 생성과는 상관없는 추진제 탱크 잔류 추진제의 양을 최소로 할 수 있도록 혼합비를 예측 가능한 범위로 조정할 수 있어야 한다.
본 논문에서 액체로켓 엔진의 보정이나 제어를 위한 제어밸브의 고유유량특성을 엔진 모드해석 프로그램을 이용하여 도출할 수 있는 알고리즘을 제안하였는데 이를 통해 실제로 가스발생기 사이클 엔진의 추력 보정용 제어밸브와 혼합비 보정용 제어밸브의 고유유량특성을 계산을 통해 확인한 것은? 본 연구에서는 이러한 제어밸브의 고유유량특성을 엔진 모드해석 프로그램을 이용하여 도출할 수 있는 알고리즘을 제안하였으며, 이를 통해 실제로 가스발생기 사이클 엔진의 추력 보정용 제어밸브와 혼합비 보정용 제어밸브의 고유유량특성을 계산하였다. 계산 결과로 도출된 고유유량특성 곡선은 기존의 액체로켓엔진에 적용되는 제어밸브의 그것과 유사한 형태를 가지는 것으로 확인되었다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (8)

  1. Pratt & Whitney Aircraft, "RL10A-3-3 Rocket Engine Design Report," NASA CR-80920, 1966 

  2. Honeywell, "Space Shuttle Main Engine Controller Assembly Phase C-D," NASA-CH-135947, 1973 

  3. Y. Fukushima and et. Al., "Development Status of LE-7A and LE-5B Engines for H-IIA Family," Acta Astronautica, Vol. 50, No. 5, 2002, pp.275-284 

    상세보기 crossref

  4. Rocketdyne, "F-1 Rocket Engine Data Manual," 1972 

  5. J. Grilla, and et. Al., "Status of Ariane 5 Cryogenic Upper Stage Program - Propulsion System," AIAA-2000-3785, 2000 

  6. Y. Naruo, and et. Al., "Throttling Dynamic Response of LH2 Rocket Engine for Vertical Landing Rocket Vehicle," 7th ISCOPS, 1997, pp.97-421 

  7. 박순영, 조원국, "가스발생기 사이클 액체로켓 엔진의 모드 해석 프로그램 개발," 2008, KSPE Autumn Conference. pp.366-370 

  8. KBKhA, "Technical Note for Thrust Control Valve Mathematical Modeling Results and Preliminary Analysis of Its Possible Operation in KBKhA Engine," Contract No. KARI-06-072 

저자의 다른 논문 :

LOADING...

관련 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로