[논문]Plunger 타입 유량조절장치를 적용한 덕티드 로켓용 가스발생기 개발 및 성능분석 : Part I

이정표; 한승주; 조성봉; 김경무; 임재일; 이기연

doi:10.20910/jase.2021.15.3.79

Plunger 타입 유량조절장치를 적용한 덕티드 로켓용 가스발생기 개발 및 성능분석 : Part I
Development and Performance Analysis of Gas Generator with Plunger-type Flow Control Valve for Ducted Rocket : Part I 원문보기

항공우주시스템공학회지 = Journal of aerospace system engineering, v.15 no.3, 2021년, pp.79 - 86

이정표 (브라질리아 대학) , 한승주 (이노스페이스) , 조성봉 (이노스페이스) , 김경무 (LIG넥스원) , 임재일 (LIG넥스원) , 이기연 (LIG넥스원)

초록
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추력조절이 가능한 가변유동형 덕티드 로켓(VFDR; Variable Flow Ducted Rocket)의 기초연구 목적으로 가스발생기와 유량조절장치를 개발하여 지상연소시험을 수행하였다. 연소시험을 통하여 본 개발에 대한 내열성, 연소시간, 압력 및 온도와 같은 성능 요구조건의 충족 여부를 확인하였으며 Boron/MgAl/AP 등을 혼합한 연료농후 고체추진제의 연소특성을 분석하였다. 유량조절장치는 Plunger 타입으로 개발하여 토출면적 조절로 유량 및 압력을 제어할 수 있음을 확인하였다. 그러나 토출 유로 내 연소 생성물 부착으로 인한 토출면적 감소에 따라 압력 안정화 구간 없이 연소압력이 증가하는 경향을 나타내었다. 토출면적 감소로 인한 압력증가의 연소특성 분석은 본 논문의 Part 2에서 다루어진다.

Abstract ▼ AI-Helper

For a preliminary study on a thrust-throttleable Variable Flow Ducted Rocket, a gas generator and flow control valve were developed, and ground combustion tests were performed. The gas generator and flow control valve operated at the required performance level for parameters, such as heat-resistance, combustion-time, pressure, and temperature. The combustion characteristics of a fuel-rich solid propellant mixed with Boron/MgAl/AP, etc., were also analyzed. A Plunger-type flow control valve was designed to control the discharge flow area, and it was confirmed that the flow control valve was able to control the combustion gas flow rate and pressure. However, due to the reduction of the discharge flow area caused by adhesion of combustion products, the combustion pressure continuously increased. The analysis of the pressure increase is covered in Part 2 of this paper.

주제어

표/그림 (15)

그림 Fig. 1 Gas Generator Configuration
표 Table 1 Gas Generator Specifications
그림 Fig. 2 Plunger Type Flow Control System[7]
그림 Fig. 3 Gas Generator Valve Pipe Configuration (Fixed Orifice Valve Pipe)
표 Table 2 Flow Control Valve Specifications
그림 Fig. 4 Orifice Shape (a)Full, (b)70%, (c)45% Open
그림 Fig. 5 Gas Generator Control Valve Configuration (Plunger-type Flow Control Valve)
그림 Fig. 6 Gas Generator Equipped with Measuring Sensors
그림 Fig. 7 Ground Combustion Test of Gas Generator with Control Valve
표 Table 3 Internal Ballistics Analysis Results
그림 Fig. 8 GG-002: Chamber Pressure Time Traces
그림 Fig. 9 GG-003: Chamber Pressure Time Traces
그림 Fig. 10 GG-004: Chamber Pressure Time Traces
그림 Fig. 11 GG-009: Chamber Pressure Time Traces
그림 Fig. 12 Orifice Shape after Combustion(a), before Combustion(b)

참고문헌 (8)

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