초록 ▼

② 연구개발목표
본 연구에서는 발사체의 고성능화를 위하여 필수적인 고온-고압 환경의 산화제 과잉 연소가스에 의한 기체-액체 분사기 특성에 관한 시험을 수행하며, 이에 적용되는 분사기를 평가하고자 한다. 연구 개발 목표는 다음과 같다.
◦ 고온/고압 환경의 산화제 과잉 연소가스에 적용 가능한 기체-액체 분사기를 개발하여 연소기에 적용 및 평가

③ 연구개발내용
향후 한국형 발사체 고성능화를 위해서는 다단 연소 사이클 엔진이 필수적이라 할 수 있으며, 케로신/액체산소를 사용하는 산화제 과잉 예연소기의 개발이

② 연구개발목표
본 연구에서는 발사체의 고성능화를 위하여 필수적인 고온-고압 환경의 산화제 과잉 연소가스에 의한 기체-액체 분사기 특성에 관한 시험을 수행하며, 이에 적용되는 분사기를 평가하고자 한다. 연구 개발 목표는 다음과 같다.
◦ 고온/고압 환경의 산화제 과잉 연소가스에 적용 가능한 기체-액체 분사기를 개발하여 연소기에 적용 및 평가

③ 연구개발내용
향후 한국형 발사체 고성능화를 위해서는 다단 연소 사이클 엔진이 필수적이라 할 수 있으며, 케로신/액체산소를 사용하는 산화제 과잉 예연소기의 개발이 반드시 선행되어야 한다. 산화제 과잉 예연소기 개발에 있어서 실제 발사체에 쓰이는 크기가 아닌 축소형으로 예연소기를 개발, 제작 및 실험을 진행해야 한다. 또한 산화제 과잉 예연소기의 경우는 고온/고압에서 운용되기 때문에 이를 위한 내산화성 배관 개발, 제작 및 예연소기 연계 실험 또한 같이 진행되어야 한다. 위의 실험들에 대한 검증이 완료되면 산화제과잉 연소가스에 적용 가능한 기체-액체 분사기를 개발이 가능해진다.
상세 세부 연구 내용을 요약정리 하면 다음과 같다.
◦ 2종의 기체-액체 분사기 제작 및 연소기 개발, 제작
◦ 예연소기, 내산화 배관, 연소기 연계 실험
◦ 실험 결과 평가

④ 연구개발성과
◦ 국내외 학술대회 1편
◦ 인력 양성(참여 기준) : 석사 4명, 박사 2명

⑤ 활용계획 및 기대효과
◦ 경제적 효과 : 산화제 과잉 예연소기 개발과정에서 재질 적용 문제로 야기되는 개발비용 증가 및 일정지연 문제를 최소화하여 개발비용 절감
◦ 기술적 효과 : 고온/고압 환경의 산화제 과잉 연소가스에 적용 가능한 기체-액체 분사기를 개발하여 다단연소 사이클의 연소기에 적용하여 액체로켓엔진 고성능화를 이룰 수 있음. 이러한 다단연소 사이클 엔진 적용은 발사체 성능을 향상시켜 향후 달탐사, 정지궤도 발사체 개발에 기여할 수 있음
◦ 기타 효과 : 재질 평가를 통한 추진기관 연구에 활용, 항공우주 전문 인력 양성

(출처 : 요 약 문 4p)

Abstract ▼

② Objectives
In this study, the tests for characteristic of gas - liquid injectors operating on oxygen-rich combustion gas in high temperature and high pressure environment which are essential to attain high performance of launch vehicles are conducted, with evaluation of applications. The goal o

② Objectives
In this study, the tests for characteristic of gas - liquid injectors operating on oxygen-rich combustion gas in high temperature and high pressure environment which are essential to attain high performance of launch vehicles are conducted, with evaluation of applications. The goal of study is as follows.
◦ Development the gas-liquid injectors applicable on oxygen-rich combustion gas in high temperature / high performance environment, for application and evaluation in combustor.

③ Contents
Staged combustion cycle engines are essential to attain high performance of the KSLV program in the future, and development of oxygen-rich preburners using kerosene & liquid oxygen should be preceded. To develop oxygen-rich preburner, development, building & test should be conducted using down scale model rather than the real size one. In addition, an oxidation resistant tubes should be developed, builded and tested with preburner due to its high temperature and high pressure operation condition. After verifications of tests above-mentioned are completed, the development of liquid-gas injectors can be available. The summary of specific research objects are as follows.
◦ 2 types of gas-liquid injectors and combustor development and manufacture
◦ Pre-combustor, oxidation-resistant pipe, combustor connection experiment
◦ Evaluation of experimental results

④ R & D Achievements
◦ Treatise presented at relative conferences : 1
◦ Manpower training(participant) : 4 M. D. Cand., 2 Ph. D. Cand.

⑤ Application and Effect of The Research
◦ Economic effect : Reduction of development cost and schedule delay caused by the issues with material application during development of oxygen-rich preburners.
◦ Technical effect : Gas-liquid injectors that can be applied to oxygen-rich combustion gas in high temperature / high pressure environment are developed and applied to the staged combustion cycle combustors to achieve high performance of liquid rocket engines. These applications of staged combustion cycle engines can improve performance of the launch vehicles, so those can contribute to future moon exploration missions and geostationary projectile missions.
◦ Others : The result of material evaluation can be used to research other propulsion engines, and to train aerospace specialists.

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 8
• 목차 ... 11
• 제1장 서론 ... 14
• 1. 연구개발의 필요성 ... 14
• 가. 연구개발대상 기술의 경제적․산업적 중요성 및 연구개발의 필요성 ... 14
• 2. 연구개발의 목표 및 내용 ... 16
• 가. 연구개발의 최종목표 및 성격 ... 16
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 18
• 1. 연구개발대상 기술의 국내․외 현황 ... 18
• 가. 산화제 과잉 엔진용 금속재료 및 코팅 관련 ... 18
• 나. 산화제 과잉 연소 시험 관련 ... 21
• 다. 기체/액체 인젝터 관련 ... 27
• 제3장 직전 년도 연구개발수행 내용 및 결과 ... 29
• 1. 국내외 자료 조사 및 분석 ... 29
• 가. 해외 자료 조사 및 분석 (개발 완료된 로켓 엔진) ... 29
• 나. 해외 자료 조사 및 분석 (개발 중인 엔진) ... 34
• 다. 국내 자료 조사 및 분석 ... 37
• 2. 시험 장치 및 설비 검토 ... 38
• 가. 시험 방안에 대한 검토 ... 38
• 나. 예연소기 시험 설비 ... 39
• 제4장 당해 연도 연구개발 수행내용 및 결과 ... 52
• 1.예연소기 헤드 수류시험 ... 52
• 가. B2-TYPE 헤드 ... 52
• 나. C2-TYPE 헤드 ... 54
• 다. D2-TYPE 헤드 ... 56
• 2.예연소기 활용 연소시험 ... 58
• 가.예비운용시험 ... 58
• 나. 헤드 검증 연소 시험 ... 68
• 제5장 연구개발목표 달성도 ... 94
• 1. 연차별 연구개발의 목표 및 내용 ... 94
• 가. 1차 년도 ... 94
• 나. 2차 년도 ... 94
• 다. 3차 년도 ... 96
• 2. 2차 년도 연구 개발 목표 달성도 ... 97
• 가. 연구개발 최종목표 ... 97
• 나. 2차 년도 성과목표 달성도 ... 97
• 제6장 연구개발결과의 활용계획 ... 98
• 1. 활용계획 ... 98
• 제7장 참고문헌 ... 99
• 끝페이지 ... 102