초록 ▼

과학 관측 로케트용 ksr-420S 추진기관의 연소실은 1000psi의 압력과 3,300℃의 온도에서 약 15초 동안 작동하여 약 21,000파운드의 평균 추력을 낼 수 있도록 1차년도에 설계되었으며, Heavy Motor "A"형의 지상 연소 시험을 통해서 에탄도 성능 및 구조 재료의 신뢰성을 확인할 수 있었다. 또한, Heavy Motor "C"형을 제작 완료하여 지상 연소 시험을 성공리에 수행하였으며, 이것의 최종 결과는 KSR-420S의 추진기관 성능해석을 하는데 보다 정확한 정보를 제공하였다. KSR-420S의 연료로 사용

과학 관측 로케트용 ksr-420S 추진기관의 연소실은 1000psi의 압력과 3,300℃의 온도에서 약 15초 동안 작동하여 약 21,000파운드의 평균 추력을 낼 수 있도록 1차년도에 설계되었으며, Heavy Motor "A"형의 지상 연소 시험을 통해서 에탄도 성능 및 구조 재료의 신뢰성을 확인할 수 있었다. 또한, Heavy Motor "C"형을 제작 완료하여 지상 연소 시험을 성공리에 수행하였으며, 이것의 최종 결과는 KSR-420S의 추진기관 성능해석을 하는데 보다 정확한 정보를 제공하였다. KSR-420S의 연료로 사용할 고체추진제는 시스템 요구 조건에 만족하면서, 위험도가 MATO Hazard Class 1.3로써 Detonation이 없는 복합형으로 개발되었으며 조성 변화에 따른 각종 내탄도 성능 및 기계적 물성을 연구하여 최종 조성 (KSRP-H100)을 개발하였다. 고체 추진제/내열재/연소관 접착 연구를 통한 신뢰성 있는 Case - bonded 고체 추진기관 개발연구가 성공적으로 수행되어 KSR-420S추진기관에 적용하였다. 최종적으로 확정된 KSR-420S추진기관의 제원은 연소실 길이가 3559.0mm이며, 노즐 길이는 536.2mm의 일체형으로 연소관의 최대 직경은 420mm이다. 노즐 목 직경은 112mm이고, 곡률 반경은 120mm, 노즐 목과 출구의 면적비는 6.65이며, 노즐 출구의 반각은 15이다. 연소시험 및 Flight시험을 위한 KSR-420S 연소기관 4기를 제작하였으며, 이것의 이론적인 내탄도 성능해석, 추진제의 원력 해석, 노즐 열전도 해석 등이 수행되었다. 제작된 연소기관 2기에 대한 지상연소 시험을 통해서 성능을 확인 하였으며, 과학관측용 로켓트 제 1차 및 2차 발사를 각각 1993년 6월 4일과 9월 1일 성공리에 수행함으로써 임무를 완수할 수 있었다.

목차 Contents

• 제 1 장 서 론...17
• 제 1 절 개요...17
• 제 2 절 KSR-420S 추진기관...19
• 1. 연소실...19
• 2. 노즐...19
• 제 3 절 KSR-420S Heavy Type 모타...21
• 제 4 절 고체 추진제...22
• 제 5 절 내열재 열해석...24
• 제 6 절 노즐 유동해석 및 제작...25
• 제 7 절 내탄도 해석 및 지상 연소시험...27
• 제 8 절 점화장치...30
• 제 9 절 결론...31
• 제 2 장 KSR-420S 추진기관...33
• 제 1 절 연소실...33
• 제 2 절 노즐...35
• 제 3 장 KSR-420 Heavy Type 모타...37
• 제 1 절 Heavy 모타 "A" 형...37
• 제 2 절 Heavy 모타 "C" 형...39
• 제 4 장 고체 추진제...42
• 제 1 절 서론...42
• 제 2 절 KSRP-H1000의 개발...45
• 1. KSRP-H1000의 기본조성...45
• 2. 고분자 바인더...45
• 3. 산화제 및 연료...50
• 4. 압력지수...52
• 5. 연소속도...58
• 6. Pot Life...63
• 7. 기계적 성질...66
• 8. KSRP-H1000 최종조성 및 특성...69
• 9. 공정조건...75
• 제 3 절 결론...78
• 제 5 장 내열재의 열해석...79
• 제 1 절 개요...79
• 제 2 절 경계조건 계산...80
• 제 3 절 F.E.M에 의한 Thermal Analysis...83
• 1. 지배방정식...83
• 2. 유한요소모델...83
• 3. Input Data 및 Material Properities...83
• 제 4 절 해석결과 및 검토...91
• 제 5 절 결론...102
• 제 6 장 노즐 유동 해석 및 제작...103
• 제 1 절 서론...103
• 제 2 절 지배방정식...105
• 제 3 절 경계조건과 초기조건...106
• 제 4 절 Grid Generation과 계산과정...108
• 제 5 절 노즐유동 해석결과...111
• 제 6 절 노즐내열재료...115
• 1. 노즐목삽입재...115
• 2. 라이너...118
• 3. 단열재료...121
• 제 7 절 노즐제작...124
• 1. Heavy "A" 형 모타노즐...124
• 2. Heavy "C" 형 모타노즐 및 KSR-420S 추진기관 노즐제작...127
• 제 8 절 노즐시험 및 평가...132
• 제 9 절 노즐제작 시험결과...142
• 제 7 장 내탄도 해석 및 지상 연소시험...143
• 제 1 절 개요...143
• 제 2 절 추진기관 성능 예측...145
• 1. Heavy Motor "A" 성능예측...145
• 2. Heavy Motor "C-1" 성능예측...147
• 3. Heary Motor "C-2" 성능예측...149
• 4. KSR-420S #1 성능예측...154
• 5. KSR-420S #2 성능예측...156
• 제 3 절 연소시험...158
• 1. 시험개요...158
• 2. Heavy Motor "A" Type 연소시험...159
• 3. Heavy Motor "C" Type 연소시험...159
• 4. KSR-420S 추진기관 연소시험...159
• 제 8 장 점화장치...195
• 제 1 절 개요...195
• 제 2 절 점화 장치 구성...196
• 제 3 절 점화기 설계 및 시험...197
• 1. 점화장치 설계...197
• 2. 점화기 시험...197
• 제 9 장 결...212