nglaura/koreascience-summarization huggingface dataset:
고고도용 로켓은 지상에서의 대기압에 비하여 매우 낮은 압력조건에서 작동한다. 따라서 고고도용 로켓 실험을 지상에서 구현하기 위해서는 충분히 낮은 압력환경을 조성해 주어야 한다. 이를 위한 고고도 모사용 실험설비 중 하나인 Center Body diffuser를 작동함에 있어서 Center Body의 위치가 진공도와 시동압력에 미치는 영향을 연구하기 위하여 ANSYS FLUENT를 통하여 수치해석을 진행하였다. 본 연구의 결과는 향후 고고도 모사용 Center Body Diffuser를 운용하는데 있어서 실질적인 Data Base로써 가치가 있다고 판단된다.

To simulate a high altitude for rocket at sea level, the test facility should provide a sufficiently low pressure environment. Center Body Diffuser(CBD) is those applied for high altitude simulation test facility. To elucidate the flow characteristics of center body diffuser with various the center body location, numerical analyses using ANSYS FLUENT were performed. The result of this study is deemed to be valuable as a data base for the operation of the Center Body Diffuser.

(게재일: 2017.05.31)
발사체 엔진 시동 및 정지시 발생하는 압력 섭동 및 압력 강하에 대한 검토를 수행하였다. 특히 PSD(Pogo Suppression Device)이 존재하는 경우 엔진 시동 혹은 정지시 이에 대한 영향을 검토하기 위해 연구를 수행하였다. 해석을 수행하기 위해 상용 1D 해석 프로그램인 Flowmaster를 사용하여 추진제 탱크 및 PSD, 엔진을 모델링하였다. 해석 결과 PSD가 설치되어 있어도 엔진 시동 및 정지시 터보펌프 입구에서의 압력 강하 및 상승에 변화가 없음을 확인하였다. 단, PSD의 본래 목적에 맞게 배관에서의 높은 주파수 대역의 압력 섭동을 낮추는 효과를 확인하였다.

It was reviewed about the pressure oscillation on the inlet of turbo-pump at the moment of engine startup and shutdown. Specially, This research was performed how much is the effect of PSD(Pogo Suppression Device) about the pressure oscillation on the inlet of turbo-pump at the moment of engine startup and shutdown. For analysis, propellant tank PSD and Engine are modelled with Flowmaster which is the commercial 1D program. As the analysis results, even though the PSD is installed in the pipeline, the pressure drop or rising at the moment of engine startup and shutdown is same compared to the case without PSD. However, it was confirmed that PSD reduces the pressure oscillation of the high frequency band as the original purpose of PSD.

(게재일: 2017.05.31)
무기체계 운용 방식으로 인해 추진기관의 노즐이 축방향과 일정한 각도를 갖게 될 경우 노즐 출구 형상이 전체 외형의 형상에 부합되도록 설계하기 위해서 절삭을 하게 되는 경우가 발생하게 된다. 이러한 절삭 노즐의 경우 비절삭 노즐에 비해 필연적으로 추력 손실이 발생하게 된다. 설계 단계에서 이러한 추력 손실을 모사하기 위해서는 유동해석을 통한 계산이 필요하며, 해석을 통해 계산한 추력 손실을 검증하기 위해 연소시험을 수행하였다. 절삭 노즐과 비절삭 노즐을 비교시험한 결과 유동해석을 통해 계산한 추력 손실은 약 16.6%이며 시험에서 도출된 추력 손실은 약 15.0%로 나타남을 확인하였다.

The nozzle exit shape is scarfed according to the external shape of missile when the nozzle axis should be canted from missile axis due to missile system application. There is inevitable thrust loss for the scarfed nozzle comparing to non-scarfed nozzle. The numerical analysis is necessary to calculate the thrust loss in design process, and ground tests of rocket motor were performed to verify the calculation results. From the comparison of non-scarfed nozzle and scarfed nozzle experiment results, the thrust loss from calculation was about 16.6% and that from experiments was about 15.0%.

(게재일: 2017.05.31)
액체 로켓 엔진은 채택되는 사이클, 하드웨어 구성, 기능 구현상의 짐벌 타입 등에 의해 구성품 배치와 레이아웃의 라우팅이 결정된다. 본 논문에서는 액체로켓엔진에 장착되는 주요 구성품을 기준으로 구동을 담당하는 헬륨(He) 공급 공압라인, 각종 퍼지 공압라인, 주 점화라인 등의 주요 유공압 라인의 개념 라우팅을 수행하였다.

The liquid rocket engine determines the routing of the component placement and layout by adapted the cycle method, the hardware configuration, the gimbal type on the functional implementation, and so on. In this paper, the conceptual routing of major pneumatic lines such as helium (He) supply pneumatic line for driving, many purge pneumatic line and main ignition line based on the main components installed in the liquid rocket engine was performed.

(게재일: 2017.05.31)
터보펌프 인듀서에서 발생하는 캐비테이션은 시작점부터 점차 발달하여 임계점, 그리고 급격한 양정하락으로 이어지는 붕괴점의 체제로 진행된다. 본 연구에서는 터보펌프 인듀서에서 발생하는 캐비테이션 시작점에 대한 특성과 예측 경험식을 평가해 보았다. 타원 평판에서 캐비테이션 시작점의 경험식은 터보펌프 인듀서에서도 비교적 잘 예측하는 것으로 나타났다. 하지만, 선박용 프로펠러에서 사용되는 예측 경험식의 경우 터보펌프 인듀서에서는 큰 차이를 보였다. 이는 운전 영역에서의 레이놀즈수가 다르기 때문인 것으로 판단되었다.

The cavitation in the turbopump inducer progresses from the inception to the critical point, and finally develops to a breakdown which sharply declined in head. In this paper, we evaluated characteristics and predicted empirical equations about the cavitation inception of a turbopump inducer. The empirical equation of the cavitation inception for the elliptical plate was relatively well predicted to the turbopump inducer. However, in case of the marine propeller, it showed a big difference due to Reynolds number under the operating point.

(게재일: 2017.05.31)
고속 회전하는 로켓보조추진탄의 로켓 추진 유동특성을 수치해석적으로 연구하였다. 회전지상연소시험을 통해 연소실 내부 압력을 계측하였고 지상 조건, 작동 고도 조건, 기저부 압력 조건의 노즐압력비를 적용하여 수치해석을 수행하였다. 그리고 수치해석 결과를 등엔트로피 1차원 해와 지상회전시험 결과와 비교 하였다. 또한 동일 노즐압력비에서 유동의 회전 유/무에 따른 추력특성의 차이를 확인하였다.

In this paper, a numerical study has been performed to analyze flow characteristics of rocket propulsion. Through the ground spin test, combustion chamber pressure was measured. Based on the experimental results, numerical analysis was conducted under various nozzle pressure ratio conditions such as standard, operating and base pressure conditions. And it was compared with quasi-1D solution and experimental result. In addition, the difference in thrust characteristics according to the spin/non-spin of the flow conditions was confirmed at the same nozzle pressure ratio.

(게재일: 2017.05.31)
본 연구에서는 고공환경을 모사하는 축소형 상온 시험에서의 노즐 유동에 관한 수치적, 실험적 연구를 진행하였다. 이론 계산에서는 노즐 출구의 온도가 액화점보다 낮게 계산이 되어 유체가 상변화 지점에서 존재하게 된다. 또한 수치해석 결과 이론 계산보다 높지만 액화되는 온도보다는 낮았다. 실제 환경에서의 검증을 위하여 상온 시험을 한 결과 이론과 해석보다는 월등히 높은 온도로 확인되었다. 이는 이론 계산 시 단열이라고 가정을 하며 문제를 풀지만 실험은 단열이 아닌 외부와의 열 교환이 일어나게 된다. 결과적으로 상온 시험 할 때에 상변화 지점보다 높은 온도인 것을 확인하였다.

In this study, numerical and experimental studies on the nozzle flow in a sub-scale cold flow test were conducted to simulate high altitude condition. In the theoretical calculation, the temperature of the nozzle outlet is calculated to be lower than the liquefaction point, and the fluid exists at the phase change point. Also, numerical analysis result is higher than theory calculation but lower than liquefaction temperature. As a result of cold flow test, it was confirmed that the temperature was much higher than theory and analysis. This is because it assumed that it is adiabatic in the theoretical calculation, but the experiment in the actual environment is not the adiabatic but the heat exchange with the outside exists.

(게재일: 2017.05.31)
기술의 발전에 따라 소형화, 집적화, 그리고 경량화가 가능해지면서, 기존의 중대형 인공위성이 소형 인공위성으로 대체됨으로써 미소 추력기에 대한 필요성이 대두되었다. 레이저 삭마 미소 추력기는 넓은 추력 운용범위와 낮은 단일 임펄스 추력, 그리고 높은 레이저 출력 대비 에너지 비를 가지고 있어 미소 추력기를 대체할 수 있는 세밀한 추력 제어기로서 떠오르고 있다. 본 논문은 레이저 삭마 미소추력기의 구조, 추진제, 그리고 연구 동향을 소개하고자 한다.

With the advancement of technology, miniaturization, integration, and weight reduction have become possible, and the existing medium and large satellites have been replaced by small satellites, and the need for a micro thruster has emerged. Laser ablation micro-thruster is a new type thruster using laser ablation. It is emerging as a new candidate in micro-thrusters with wide thrust range and low single impulse thrust. The objective of present study is to introduces the structure, propellant, and research trends of the laser ablation micro-thruster.

(게재일: 2017.05.31)
최근 고농도 과산화수소는 추력기의 친환경 추진제로 연구가 활발히 진행되고 있다. 과산화수소는 추력기의 촉매대에서 촉매분해되어 추력을 발생시킨다. 촉매대의 최적화 된 설계를 위하여 기존에 존재하는 촉매대 모델을 활용하였다. 모델의 검증을 위하여 100 N 과산화수소 단일추진제 추력기를 사용하여, 다양한 설계 조건들에 대해 실험을 진행하였다. 모델의 예측결과를 실험결과와 대조하여 다양한 조건들에서도 비교적 높은 정확도를 보임을 확인하였다. 검증된 모델을 이용하여 다양한 설계조건들에 대해 최적화된 Catalyst Capacity값과 압력강하량을 계산하였으며, 이를 분석하여 압력강하량과 유량 및 세장비 사이의 관계식을 도출 할 수 있었다. 최적화된 Catalyst Capacity값과 압력강하량 관계식을 이용하여 최적화된 촉매대를 설계할 수 있다.

High test hydrogen peroxide has been widely developed as green propellant for thrusters. Hydrogen peroxide is decomposed in the catalyst bed to produce the thrust. Catalyst bed design optimization is considered through existing model for catalyst beds. To verify the model, static firing tests were conducted under various conditions using a 100 N scale monopropellant thruster. Temperature and pressure estimations from the model were well correlated to the experimental data. The model is used to obtain optimal design parameters by analyzing the catalyst capacity and pressure drop data for various simulated conditions. Catalyst beds can be optimized from the analysis of the catalyst capacity and pressure drop correlation through catalyst bed modeling.

(게재일: 2017.05.31)
극저온 액체 질소가 초임계 상태에서 분사될 때 역광기법(backlight method)을 이용하여 사진을 얻었다. 이 때, 유체의 온도를 함께 측정하였고, 이를 바탕으로 가짜 감압비등이라는 새로운 분열기구를 제안하고자 하였으나, 역광기법은 정성적인 분무의 외관은 보여주지만 분사되는 유체의 큰 밀도로 인하여 밀도 변화를 보여줄 수 없었다.

Liquid nitrogen jet has been imaged by using backlight method. In addition to the images, simultaneously measured temperature by thermocouples has been used to investigate the role of 'Pseudo-flash-boiling' in breakup of the supercritical jet. The backlight image can provide qualitative appearance of the jet, but not the density profile for the high density of injected fluid.

(게재일: 2017.05.31)
액체 추진제를 사용하는 우주발사체의 설계 단계에서 고려되는 사항 중 축방향 동적 불안정성인 포고현상에 관한 연구를 진행하였다. 포고 현상이란 발사체 구조계의 축방향 진동이 공급/추진계의 압력 및 유량의 변화를 유발하고, 이러한 변화가 구조계를 다시 가진하는 닫힌계를 구성하여 발사체의 진동을 점차적으로 증가시키는 불안정성을 말한다. 본 논문에서는 포고 현상 중 발사체 공급/추진계에서 발생하는 압력 및 유량의 변화에 대한 동적해석에 초점을 맞추었다. 우주왕복선의 연구사례를 바탕으로 공급/추진계의 음향모드 해석을 수행하여 구조계의 불안정성을 유발하는 공급라인의 모드를 예측하고자 하였다.

Among the factors considered in the design stage of a space launch vehicle using liquid propellant, research has been focused out on the pogo phenomenon, longitudinal dynamic instability. The pogo phenomenon refers to the instability that the longitudinal vibration of the launch vehicle structure causes a change in the pressure and flow rate of the fluids in propulsion system, and this change re-excites the fuselage structure. This mechanism constitutes a closed system to gradually increase the vibration of the launch vehicle. This paper specifically focuses on the dynamic analysis of pressure and flow changes in the propulsion system. Based on the example study of the space shuttle, the acoustic modal analysis of the propulsion system is performed to predict the modes of the supply line causing instability of the fuselage.

(게재일: 2017.05.31)
본 연구에서는 중첩된 두 비행물체에서 단분리 시 일어나는 주위 유동장 해석에 초점을 맞춰 해석을 수행하였다. 수치적인 해석을 위하여 정지된 비행체에서 분리되는 실린더 형태의 부스터를 중첩격자를 이용하여 모델링 하였으며 상용해석코드인 CFD-FASTRAN 을 사용하여 계산하였다. 실제 현상을 모사하기 위하여 경계조건 및 외력을 도출하였으며 각 비행조건에 따른 부스터 분리 시 주위 유동장 해석을 수행하였다. 단분리 시의 비행속도와 받음각 조건에 대한 해석결과를 이용하여 실제 분리 현상을 모사할 수 있는 수치적인 경계조건을 파악하고 안전한 단분리 예측에 본 연구결과를 활용하고자 한다.

A numerical investigation of the stage separation behavior of two-body vehicle focusing on its flow characteristics were carried out. For this simulation, separation of a booster from vehicle was modeled by a chimera grid system and calculated by using commercial code, CFD-FASTRAN . Consideration of a spring force, gravity and relative acceleration of a booster was the essential factor that simulates the realistic situation. In this study, It was validated that the booster separation time decreases with increase in flight mach number and angle of attack. In view of the results so far achieved, it was expected that the dynamics modeling and boundary condition set up applied in this study will be helpful in a estimation of a safe stage separation and event sequence of flight test.

(게재일: 2017.05.31)
고체 로켓추진기관을 이용한 자연공동형 수중운동체를 수중주행 시험하였다. 수중운동체의 속도 및 주행거리를 측정하고, 수중운동체 표면에 압력센서를 설치하여 초공동이 발달됨에 따라 표면 압력이 어떻게 변화하는지를 조사하였으며, 수중카메라를 설치하여 시험시 수중운동체에 초공동이 발생하여 진행하는 과정을 기록하였으며, 이를 이차원 비점성 이론해석법에 근거한 CNU-SuperCT 프로그램을 사용하여 계산한 시뮬레이션 결과와 비교하였다. CNU-SuperCT 프로그램은 수중운동체의 조종면을 포함하지 않고 계산한 것을 고려하면, 시뮬레이션 결과와 측정결과가 잘 맞는다고 판단되며, 수중촬영결과도 이와 동일한 결과를 보인다.

High speed under water vehicle by using solid rocket motor, which is a natural cavitation type, was tested. The vehicle's speed and running distance was measured, and pressure sensors installed on the surface of the vehicle show pressure-time history of pressures according to the development of the supercavitation. Underwater cameras installed on the wall of the test pool recorded whole processes from the onset of the supercavitation to fully developed one. CNU-SuperCT based on 2-dimensional inviscid theoretical analysis was used to simulate the test result. In consideration of CNU-SuperCT does not include the control fins of the vehicle, simulation results agree with test results very well. Also, pictures from underwater cameras support the test results.

(게재일: 2017.05.31)
본 논문은 추진기관 기밀체결부의 설계변수가 기밀조립부의 갭 거동과 오링의 기밀성능에 미치는 영향을 분석하고 효과적인 설계변수 설정 방안을 도출하였다. 체결부의 설계변수를 구성하는 요소로서 노즐 플랜지 두께, 체결볼트에 가하는 예비하중을 단계별로 변화하여 연소관 내압거동에 따른 기밀조립부 갭 벌어짐을 최소화하고 나아가서 기밀용 오링의 기밀성능을 효과적으로 유지할 수 있는 설계변수 조건을 평가함으로써 추진기관 연소관 노즐 기밀체결부의 효율적인 설계 방법론을 제시하였다.

In this paper, we represented the structural design parameter effect on the sealing gap behavior of solid rocket motor case and nozzle connection under penetrated pressure through the sealing path between insulation rubber and the ablative FRP bonded on the inside convergent wall of nozzle. It is important to keep the good sealing capacity during all the combustion time of SRM. To achieve the crucial role of sealing system of SRM, designers must consider design factors for stable sealing clearance gap as the nearly unchanged initial design state as possible for sufficient compression rate of O-ring under sealing gap pressure.

(게재일: 2017.05.31)
가스터빈 시동 시 터빈휠은 급격한 온도 변화와 원심하중을 받게 된다. 터빈휠 온도와 응력은 빠르게 증가하게 되며, 적용되는 시점과 정도가 서로 다를 수 있다. 온도 및 원심력 적용 속도 차이에 따른 수명 변화를 연구하기 위해서 열-기계피로 유한요소해석을 수행하였다. 시동 시 터빈휠 속도가 천천히 증가하고, 중단 시 천천히 감속하면 상대적으로 수명이 길어진다. 만약 속도 감소가 냉각속도보다 빠르면 오히려 수명이 증가한다.

A turbine wheel undergoes high heat flux and centrifugal force when a gas turbine starts. The temperature and stress of the turbine wheel increase rapidly, and the time point and rate of them may not coincident. The difference of heating and rotating rates influences the life of turbine wheel. We conducted thermo-mechanical fatigue analysis with finite element methods to study the influence. The low acceleration and deceleration of the wheel extends the life. If the turbine wheel decelerate faster than cooling, the life increases.

(게재일: 2017.05.31)
가스터빈 엔진의 구성품 개발단계에서 블레이드의 Aeromechanics 시험은 블레이드 진동설계와 구조 안정성 검증 프로세스 사이에서 중요한 연결 고리를 제공한다. 이 전제에 근거하여 본 연구에서는 NSMS(Non-Intrusive Stress Measuring Systems)를 축류 압축기 구성품 시험리그에 적용하여 Tip Timing 센서가 장착된 단에서 모든 블레이드의 정적/동적 변위를 시험적으로 측정하였다. 진동 특성 분석을 통해 블레이드 고주기 손상을 유발할 수 있는 피로임계위치(Fatigue Critical Location)에서의 진동 응력을 평가하였으며, 공력가진에 의한 비동기 진동응답 및 개별 블레이드 Mistuning 패턴을 제시하였다.

Experimental verification in the rig test stage for component development is a vital link between the aeromechanical design and structural integrity validation process. Based on this premise, Non-Intrusive Stress Measuring System was adopted on the axial compressor test rig to measure the static and dynamic tip deflection of all blades by using tip-timing sensors. Through analyzing vibration characteristics, we evaluated the vibratory stresses seen on the blades fatigue critical location; detected synchronous resonances which are the source of High Cycle Fatigue (HCF) in blades; presented non-synchronous vibration response by aerodynamic excitation and individual blade mis-tuning patterns.

(게재일: 2017.05.31)
본 논문은 군용항공기의 감항인증을 위한 표준감항인증기준 및 추진체 기술기준에 대한 연구 내용이다. 본 논문에서는 군용항공기의 감항인증 제도 소개, 민간항공기 감항인증과의 차이점 및 특징, 표준감항인증기준을 소개하고 추진체 주요 기술기준 내용, 그리고 기준 적용 사례들을 연구하였다.

This is a study on the propulsion criteria for airworthiness certification of the military aircraft. This treatise described the introduction of the airworthiness certification system, the features and difference between the military and commercial aircraft, the introduction of the standard airworthiness certification, the important technical criteria, and the several application instances of the criteria.

(게재일: 2017.05.31)
스크램에서 램제트로의 천이가 일어날 때, thermal choking으로 인한 연소실 입구에서의 급격한 압력 상승은 불가피하다. NAR이라고도 불리는 이러한 현상은 당량비의 과도한 증가에 의해서 관찰된다. 그러나, NAR의 변화에 영향을 미치는 요소들에 대한 연구는 활발하게 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 격리부 입구에서의 마하수에 따른 NAR의 변화는 수치해석적 그리고 이론해석적으로 분석되었다. 결론적으로 격리부 입구의 마하수 증가는 NAR의 범위를 확대시킨다.

A drastic pressure increment at the combustor inlet induced thermal choking is inevitable during scram-to-ramjet transitions. This phenomenon which is called by Non-Allowable Region(NAR) was observed on the excessive increment in the equivalent ratio. However, many studies were not investigated about factors which affects a variation of NAR. In the present study, a variation of NAR with regard to Mach number in the inlet of isolator is numerically and analytically analyzed. The conclusions from the investigation show that increasing the Mach number in the isolator inlet enlarged in the range of NAR.

(게재일: 2017.05.31)
본 연구는 실물형 발사체 연소실에서 발생하는 연소불안정을 모사하여 검증하는 시험 설비의 개발을 위해 진행됐다. 연소불안정 모사시험설비 개발을 위해 3개의 인젝터를 일렬로 배치한 분리형 헤드 엔진을 설계/제작했으며, 예비운영을 통해 검증했다. 분리형 헤드에 대한 수류시험을 통해 차압에 따른 유량과 분무형태를 확인했으며, 실추진제 분무시험와 연소시험이 진행됐다. 10bar에서 예비운용시험을 진행하였으며, 연소 시험 결과 연소실 압력이 목표 압력에 비해 상당히 낮게 계측되었다. 이는 저압 시험이었기 때문으로 판단되며, 향후 고압 시험에서 해결될 것으로 예상된다.

This study was conducted to develop a test facility that simulates the combustion instability that occurs in a real-scale liquid rocket combustor. A separate engine head with 3 injectors arranged in a row was designed/manufactured and verified through preliminary tests. The flow rate and spray pattern of the head were confirmed by the cold flow test. Next, propellant spray test and combustion test were carried out. A preliminary combustion test was carried out at 10 bar and the combustion chamber pressure was measured to be significantly lower than the target pressure. This is because it was a low pressure test, and it is expected to be resolved in the high pressure test in the future.

(게재일: 2017.05.31)
정상초음파가 인가된 탄화수소계 연료별/공기 혼합물의 당량비에 따른 연소특성 비교를 실험적 연구 결과로 제시한다. 전파화염의 이미지는 고속카메라를 이용하여 획득하였으며, 이미지 후처리를 통해 연료별 연소특성을 면밀히 관찰하였다. 정상초음파를 인가하면 탄화수소계 연료/공기 예혼합기의 이론당량비조건에서 연소반응을 촉진시킨다는 점을 확인하였다.

An experimental study of the combustion characteristics according to the equivalence ratio of hydrocarbon fuel/air premixture excited by ultrasonic standing wave are presented. The image of the propagating flame was acquired using a high-speed camera, and the combustion characteristics of each fuel were closely observed through image processing. it was conformed that ultrasonic standing wave has been found to stimulate the combustion reaction in the stoichiometric ratio.

(게재일: 2017.05.31)
위성용 단일추진제 시스템에 적용되는 핵심부품 중 하나인 추력기 밸브는 솔레노이드 방식을 이용하여 추진제를 공급/차단한다. 밸브에 장착되는 원형 판스프링은 마찰과 반복운동에 의한 위치변형 및 파티클이 없다. 본 연구에서는 원형 판스프링 소재, 두께, 반경을 고정변수로 원형 판스프링 내부 패턴의 너비를 설계변수로 설정하여 유한요소해석 및 검증시험을 하였다. 시험결과 변위에 따른 스프링 상수 k가 선형적인 특성이 나타났다. 원형 판스프링 총면적에 따른 스프링력의 경향성을 통해 원형 판스프링의 설계가 가능함을 확인하였다.

The thruster valve, which is one of the key components applied to the mono-propellant system for the satellite, has a circular plate spring structure. It can be designed as a structure that does not have positional deformation and particles by friction and repetitive motion. In this study, finite element analysis and verification were performed by setting the width of the circular plate spring as a design parameter with the material, thickness and radius of the circular plate spring as fixed variables. The linearity of the spring constant is shown by the graph that is spring force with displacement. It is confirmed that the optimization design of the circular plate spring is possible by the spring force tendency according to the total area of circular plate spring.

(게재일: 2017.05.31)
본 연구는 고체 추진기관에 적용되는 내열재를 기존의 autoclave 공법이 아닌 hot press molding을 포함한 B/D 성형공법으로 제작하는데 초점을 두고 있다. EPDM/kevlar를 기본 조성으로 내열재 원료가 구성된다. 우선 부츠 내열재는 금형을 사용하여 가황 상태로 제작한다. 연소관에 일체형 내열재로 성형하기 위하여 두 개의 내열재 사이에 테이프를 삽입하였고, bladder를 사용하여 압력과 온도를 상승시켜 제작하였다.

In this study, we focused on development of the all-in-one case insulation for end-burning solid rocket motors. Material of insulation used unvulcanized rubber based on EPDM/kevlar. In case of boots insulation, preforms was made by using hot press molding, and then the tape was inserted between two preforms for all-in-one curing in the case. Finally bladder method was applied for curing of insulation.

(게재일: 2017.05.31)
액체 로켓 엔진의 터보펌프를 구동하는 고압 초음속 충동형 터빈의 로터 블레이드에 3차원 설계 요소를 적용하여 성능을 개선하기 위한 연구를 진행하고 있다. 본 논문에서는 기존 설계된 터보펌프용 터빈의 로터 블레이드 형상을 바탕으로 로터 블레이드에 스윕(sweep)과 상반각(dihedral) 등과 같은 중첩선(stacking line) 변화를 통한 3차원 형상을 적용하고 CFD를 이용한 3차원 유동 해석을 수행한 후, 각각의 설계 요소에 대한 터빈성능 특성 변화를 면밀히 검토하고 그 결과를 정리하였다.

We are working on improving the performance by applying the three-dimensional design element to the rotor blades of high pressure supersonic impulse turbine that drives turbo pump of liquid rocket engine. In this paper, based on the shape of a rotor blade of a turbopump turbine designed in the past, a three-dimensional shape is applied to a rotor blade through a stacking line change such as sweep and dihedral. After performing the flow analysis, the changes in the turbine performance characteristics for each design element were carefully examined and the results were summarized.

(게재일: 2017.05.31)
본 논문에서는 고체 로켓 추진기관에서 내열재 및 단열재로 사용되는 실리카/페놀릭 복합재료의 열 반응을 고려한 열전도 수치해석을 수행하였다. 고체 로켓 추진기관의 연소 중 실리카/페놀릭의 삭마와 열분해 과정을 고려한 열전도 해석을 위해 1차원 유한차분법을 이용하여 계산을 수행하였다. 노즐벽에서의 경계조건은 대류열전달계수를 고려하였으며, 이는 적분방정식을 이용하여 계산하였다. 삭마두께 및 숯깊이 해석결과는 목삽입재 평가 모터인 TPEM-10을 이용한 시험결과와 비교분석하였으며, 잘 일치하는 것을 확인할 수 있었다.

In this paper, the numerical analysis for heat conduction of silica/phenolic composite material, which is used for solid rocket nozzle liner or insulator, was conducted. 1-D Finite Difference Method for the analysis of silica/phenolic during the firing of solid rocket motor was used to calculate the heat conduction considering the surface ablation and the thermal decomposition. The boundary condition at the nozzle wall took into account the convective heat transfer, which was obtained by integration equation. The numerical results of the surface ablation and char depth were compared with the results of test motor that is TPEM-10. It was found that the result of calculation is favorably agreed with the thermal response of test motor.

(게재일: 2017.05.31)
가압용 압력용기로부터 오리피스를 통해 기체가 배출되는 경우에 대하여 기체배출특성을 예측하기 위한 모델 개발에 대한 연구이다. 추진체계에 사용하기 적합한 압력용기에 대해 시험을 수행하여 대표적인 압력과 온도를 계측하였고, 압력용기 내부의 열전달에 대한 가정과 이에 대한 모델을 적용하여 시뮬레이션을 통해 압력과 온도를 예측하여 비교하였다. 그 결과 제안된 열전달 모델을 통해 계측된 압력과 온도와 유사한 예측 결과를 확인하였다.

Developing a model was carried out to predict the characteristic of a pressure vessel from which the gas was vented through an orifice. An experimental test was conducted on a pressure vessel applicable to a propulsion system so that representative pressure and temperature were measured. Simulations were conducted with models using assumptions considering heat transfer inside the vessel, and the results were compared to those from the experiment. As a result, it was found out that a proposed heat transfer model was proper to predict pressure and temperature of the vented gas comparable to the measured data.

(게재일: 2017.05.31)
9톤급 다단연소 사이클 엔진 개발을 위한 기술검증시제(TDM0) 파워팩 연소시험이 나로우주센터 3단 엔진 시험설비에서 수행되었다. 기술검증시제 파워팩 모델은 주연소기를 제외한 예연소기와 터보펌프, 추진제 공급시스템으로 구성되어 있다. 파워팩 연소시험에서는 파워팩 구성품들간의 연계 작동성을 확인하였으며, 엔진 시스템 시험을 위한 파워팩의 주요 성능 변수들을 평가하였다.

The power-pack combustion test of technology demonstration model(TDM0) for 9 tonf-class staged combustion cycle engine development was conducted in the Upper-stage Engine Test Facility(UETF) of Naro Space Center. The power-pack model of TDM0 was composed of a pre-burner, a turbo-pump and propellant supply systems without a main combustor. In the power-pack combustion test, we confirmed the linked working condition and verified the main functional variation of the power-pack for the engine system test.

(게재일: 2017.05.31)