가변추력 핀틀 분사기의 고압 분무 및 연소특성 (High Pressure Spray and Combustion Characteristics of Throttleable Pintle Injector)

서지정보

· 발행기관 : 한국추진공학회
· 수록지 정보 : 한국추진공학회지 / 26권 / 2호 / 60 ~ 71페이지
· 저자명 : 김대환, 허수범, 김인호, 황동현, 강철웅, 이다인, 안규복, 윤영빈

초록

최근 발사체 시장의 저비용ㆍ재사용 발사체 개발 움직임은 여러 방향으로 세분화되고 있으며, 그중 하나는 가변추력 엔진 개발이다. 또한, 우주 선진국들은 그 청정성 때문에 차세대 우주발사체 추진제로 메탄을 선택하여 연구개발을 진행하고 있다. 본 연구에서는 이에 기체메탄과 액체산소를 추진제로 사용하는 가변추력 핀틀 분사기를 개발했고, 고압 수류시험과 고압 연소시험을 통해 분무 및 연소 특성을 분석했다. 개발된 가변추력 핀틀 분사기는 이중 슬리브 구조를 가졌으며, 반복적인 상압수류, 고압수류 및 연소시험에서 기밀성과 작동성 등에 문제없음을 확인할 수 있었다. 그러나 목표했던 추력조절 범위는 연소시험에서 달성치 못하는 등 설계상의 문제점이 발견되어 보완이 필요하다.

영어초록

The reusable, low-cost launch vehicle development trend in the recent launch vehicle market is being subdivided into several ways, and the throttleable engine is one of them. Plus, several nations have selected methane as a next-generation propellant due to its cleanness. In this research, a throttleable pintle injector using gas methane and liquid oxygen as propellants was developed, followed by its spray and combustion characteristics analysis, including high pressure cold and hot tests. The designed throttleable pintle injector has a double sleeve structure, and its tightness and functionality are confirmed through repetitive atmospheric, high-pressure cold tests, and hot tests. Though some design errors were discovered and a low throttling level was unable to be achieved in the combustion test.

참고자료

· 없음