우주발사체 지상고정장치 유압시스템 설계 및 해석 (Design and simulation of hydraulic system for launch vehicle holding device)

서지정보

· 발행기관 : 한국항공우주학회
· 수록지 정보 : 한국항공우주학회지 / 44권 / 12호 / 1087 ~ 1094페이지
· 저자명 : 김대래, 양성필, 이제준, 김범석, 이영신

초록

발사체 지상고정장치는 지상운용시 발사패드에 기립된 발사체를 견고하게 지지하다가 발사시점에서 고정장치를 해제하여 발사체를 이륙하도록 하는 장치이다. 엔진점화이후 발사체 최대추력에서 발사체 고정의 급격한 해제는 Ka Doing a Doing a Doing 현상을 발생시켜 발사체 구조에 심각한 손상을 초래한다. 따라서, 발사체 지상고정장치는 고정력을 점진적으로 해제하기위한 기능이 요구된다. 또한 총 4개 고정장치의 해제 동작은 대단히 정밀하게 동시에 작동 하여야 한다. 본 연구에서는 복잡한 유압기기 없이 축압기 및 파이로 밸브에 의해 유압구동기의 속도를 발생시키고 오리피스로 속도를 제어함으로써 요구조건들을 충족하는 유압시스템을 제안하였다. 다물체 동역학 해석 및 Amesim을 이용한 유압시스템 해석을 통하여 유압구동기 목표속도를 도출하고 목표 속도를 만족하기 위한 오리피스의 단면적을 산출하였다. 이와 같은 연구를 통하여 복잡한 유압기기 없이 동작하는 신뢰도 높은 유압시스템을 설계하였다.

영어초록

The responsibility of the vehicle holding device (VHD) is to hold the launch vehicle while it is stayed on launch pad and release the holding mechanism to allow a lift-off of launch vehicle at a moment of lift-off. During a release of the holding mechanism, in order to prevent the Ka doing a doing a doing mode which is vertical oscillation of entire liquid propellant and very severe for vehicle structure, gradual release of holding force is required. Also, a release operation of all 4 VHD should be synchronized very precisely. In this study, to comply the “gradual release and synchronized operation requirement”, concept of VHD hydraulic system using an accumulator, pyro valve and orifice to control speed of hydraulic cylinder is proposed instead of using complicated hydraulic components. Then through multi-body dynamic analysis and computational hydraulic analysis, a size of orifice to meet a target speed of hydraulic cylinder is calculated. Through this study, simple and reliable VHD hydraulic system complying requirements is designed.

참고자료

· 없음