초록 ▼

본 연구에서는 액체 로켓 분사기에 대한 연소 안정성 평가 기술 개발을 위해 축소형 고진폭 모사 장치를 개발하였고 그 결과, 액체 로켓 분사기에 대한 연소 안정성 평가를 수행하였다. 이를 통해 연소안정성 평가 기법 확립 및 관련된 설계/제작/시험/웅녕 기술을 습득하여 시험 기술의 국산화를 이루었으며, 향후 후속관련 연구 개발에 활용함으로써 향 후 국내 발사체 개발에 기여하고자 하였다.

이를 통한 최종 목표응 다음과 같다.
▪ 한국형 발사체 75톤급 연소기의 연소/음향공진 조건을 모사할 수 있는 축소형 모델 연소기 및

본 연구에서는 액체 로켓 분사기에 대한 연소 안정성 평가 기술 개발을 위해 축소형 고진폭 모사 장치를 개발하였고 그 결과, 액체 로켓 분사기에 대한 연소 안정성 평가를 수행하였다. 이를 통해 연소안정성 평가 기법 확립 및 관련된 설계/제작/시험/웅녕 기술을 습득하여 시험 기술의 국산화를 이루었으며, 향후 후속관련 연구 개발에 활용함으로써 향 후 국내 발사체 개발에 기여하고자 하였다.

이를 통한 최종 목표응 다음과 같다.
▪ 한국형 발사체 75톤급 연소기의 연소/음향공진 조건을 모사할 수 있는 축소형 모델 연소기 및 고진폭 가진장치 개발
▪ 고압 축소형 연소시험을 통한 분사기 연소안정성 평가 시험 수행
▪ 분사기 설계 인자에 따른 연소안정성 평가/분석

연구 목표 달성을 위해 다음과 같이 연구 수행을 하였다.
▪ 고주파 연소불안정 연구 자료조사 및 분석
▪ 축소형 모델 연소기 예비 설계 및 부품 제작
▪ 고진폭 가진장치 설계/제작
▪ 연소 시험 설비 보완 구축
▪ 축소형 모델 연소기 최종 설계/제작 및 예비 실험
▪ 축소형 모델 연소기 자체 기본 성능 실험 (without 가진장치)
▪ 고진폭 가진장치 성능 시험 및 조립
▪ 고진폭 고주파 연소불안정 모사 장치 개발 완료
▪ 축소형 고주파 연소불안정 모사 시험 기법 확립

(출처 : 요약서 4p)

Abstract ▼

Purpose and content of research
In this study, to develop a combustion stability evaluation technology for a liquid rocket injector, a miniaturized high amplitude simulator was developed. As a result, the combustion stability evaluation of a liquid rocket injector was performed. Through this, we

Purpose and content of research
In this study, to develop a combustion stability evaluation technology for a liquid rocket injector, a miniaturized high amplitude simulator was developed. As a result, the combustion stability evaluation of a liquid rocket injector was performed. Through this, we have established the combustion stability evaluation technique and learned the related design / production / test / operation techniques, and localized the test technology, and contributed to the development of the domestic launch project by utilizing it for the subsequent related research and development. The final goal is as follows.
▪ Development of miniature model combustor and high-amplitude exciter to simulate the combustion acoustic resonance condition of 75-ton class combustor of Korean launch vehicle
▪ Evaluation test of combustion stability of injector by miniature high-pressure combustion test
▪ Evaluation and analysis of combustion stability according to injector design factor
The key component in space launch vehicle is the liquid rocket engine, and combustion instability phenomenon at the development stage causes development cost increase and a certain delay problem. Therefore, in designing large-scale liquid rocket engines for space launch vehicles, it is essential to design techniques that can effectively control high-frequency combustion instability. In Korea, the occurrence of combustion instability can be confirmed only at the actual combustion test stage, and there is no guarantee that the combustion stabilization design, which was effective in the previous development experience, will operate the same. Therefore, in this study, it is necessary to establish the combustion stability evaluation procedure of the injector which can be applied in the initial development stage, and to utilize it in the development of Korean launch vehicle performance and development of high performance liquid rocket combustor to be developed in future. Details of the study can be summarized as follows.
▪ Investigation and analysis of high frequency combustion instability research data
▪ Reduced model combustor preliminary design and parts production
▪ Design and manufacture of high amplitude exciter
▪ Complementary construction of combustion test equipment
▪ Final design / production and preliminary experiment of miniature model combustor
▪ Reduced model combustor self-performance test (without high amplitude exciter)
▪ Performance test and assembly of high amplitude exciter
▪ Developed high amplitude high frequency combustion instability simulation device
▪ Establishment of a reduced-scale high-frequency combustion instability simulation test method

R & D achievement
▪ 4 domestic and international papers, 11 domestic and international conferences
▪ 3 patent applications, 2 registration
▪ Human resource training
- Production : 11 masters, 2 doctorates
- Training : 5 masters, 5 doctorates

Plan to utilize R & D achievements (Benefit)
▪ Reduce project cost by minimizing development cost increase and constant delay caused by combustion instability
▪ Establishment of the combustion stability evaluation procedure applicable to the initial development stage, thereby enhancing the success of liquid engine development
▪ Contributes to the improvement of the performance of Korean launch vehicles and the utilization of the research of next-generation liquid propulsion engines and ultimately contributes to the success of Korean launch vehicles
▪ Intensification of phenomenological understanding of high-frequency combustion instability of liquid rocket combustor, training of experts in aerospace

(출처 : Summary 8p)

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2보고서 요약서 ... 4요약문 ... 6Summary ... 8목차 ... 101. 연구개발과제의 개요 ... 12 가. 연구개발의 필요성 ... 12 나. 연구개발의 목표 및 내용 ... 27 다. 연구 개발의 추진전략·방법 및 추진체계 ... 352. 연구수행내용 및 성과 ... 38 가. 1차년도 수행 내용 ... 38 나. 2차년도 수행 내용 ... 104 다. 3차년도 수행 내용 ... 156 라. 4차년도 수행 내용 ... 2263. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 267 가. 연구개발의 목표 및 내용 ... 267 나. 계획 대비 연차별 달성도 ... 273 다. 연구 성과 목표 ... 275 라. 연구 성과 ... 2764. 연구 개발 성과의 활용 방안 및 기대효과 ... 278 가. 연구 개발 성과의 활용 방안 ... 278 나. 기대효과 ... 279참 고 문 헌 ... 280끝페이지 ... 283