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NTIS 바로가기한국항공운항학회지 = Journal of the Korean Society for Aviation and Aeronautics, v.21 no.2, 2013년, pp.1 - 6
최세영 ((주) 제이엔엠시스템) , 박수용 ((주) 제이엔엠시스템) , 최현경 (한화테크엠(주) 항공우주연구소) , 전필선 (한화테크엠(주) 항공우주연구소) , 박정배 (국방과학연구소)
In high-speed vehicle, selection of fuel, configuration of components and cooling system are required to solve the heating issue by aerodynamic heating and inner combustion process. This subsystem consists of fuel tank, supply pump, various control valve, heat exchanger, including reactor, connectin...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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스크램제트 엔진의 연료는 무엇인가? | 현재 고속 비행을 지향하는 스크램제트 엔진에는 액체수소 또는 탄화수소 연료를 사용하고 있다. 이 둘은 서로의 성능적, 기능적 특징을 가지고 있으므로, 체계의 운용 환경 및 목적 등에따라 보다 적합한 연료를 선정할 수 있다. | |
액체 수소연료의 장점은? | 그 특징에 대해 Fig 1에서는 수소와 탄화수소 연료를 사용하는 비행체의 비추력을 비행 속도에 따라 나타내었고, 고속 비행체에 적용 가능한 연료의 열화학적 물성치를 표 1에서 비교하였다[1-2]. 비교 결과, 액체 수소연료는 탄화수소에 비해 단위 질량 대비 에너지 함유량이 크고, 낮은 운용온도에 따른 우수한 냉각성능과 빠른 화학반응 속도를 장점으로 가지는 것으로 나타났다. 반면, 낮은 에너지 밀도로 인해 연료 탱크의 크기가 커져야하며, 상온에서 기체 상태로 존재하기 때문에 이를 액체 상태로 보관하기 어려운 점과 이에 따른 누기의 위험성이 있다. | |
고속 비행체는 열적부하가 매우 높아서 어떤 방식으로 냉각시스템을 사용하는가 | 고속 비행체는 엔진효율의 향상과 비행 속도의 증가로 인해 비행체와 엔진의 열적부하와 공력에 의한 열적부하가 매우 높기 때문에 단순 냉각 방식을 이용한 시스템 냉각이 어렵다. 이를 해결하기 위해 비행체 연료를 주 냉각제로 사용하는데, 일부 시스템에서는 흡열연료(Endothermic fuels)의 촉매분해, 열분해와 같은 흡열반응(Endothermic reaction)을 통해 시스템의 열을 흡수한다. 이는 연료의 에너지 밀도, 운용의 편리성, 고온 추진기관의 냉각제로서의 측면을 고려할 때 마하수 10이하의 비행체에 그 사용이 적절하다. |
Dominic Pace, "Scramjet Fuel Choices: Hydrogen versus Hydrocarbons", Journal of UNSW@ADFA, Vol.1, No.1, 2007
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Eric J. Gamble, David Giel, Charbel Raffoul, "Systematic Optimization Approach for Scramjet/Ramjet Heat Exchanger Analysis Tool (SRHEATTM)", AIAA - 2008 - 5173, 44th AIAA /ASME/ SAE/ ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit, 21-23 July 2008, Hartford, CT
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