하이브리드 로켓 실험 레포트

목차

Ⅰ. 서 론
1. 실험 목적
2. 실험 이론
3. 실험 장치 구성
4. 실험 방법

Ⅱ. 본론 및 결론
1. Load-Cell Calibration
2. Thrust Graph
3. Pressure Graph
4. Oxidizer mass flow rate graph
5. Thrust calculation
6. 추력제어에 따른 연소특성 설명

본문내용

∎ 실험 목적
하이브리드 연소를 이용하여 로켓 추진의 기본 특성을 이해하고 추진제 설계에 요구되는 주요 변수들의 관계를 파악하고자 한다.

∎ 실험 이론
• 로켓 추진 방식
로켓 추진은 공기 흡입 추진방식과 달리 산화제와 연료를 비행체에 탑재하기 때문에 외부 공기의 영향을 적게 받아 운용 고도 및 속도 범위가 매우 넓고, 비교적 시스템이 단순하고 대기권 밖의 운용에 적합한 장점이 있다. 화학 로켓 추진은 연료와 산화제의 형태에 따라 아래 그림과 같이 3종류로 나누어진다.

액체 로켓
연료와 산화제가 모두 액체 상태로 연소반응 하여 열을 발생하고 추진력을 얻는다.

주로 액체수소와 액체산소(LOX)가 사용되며 극저온 상태로 저장되며 고압으로 공급하기 위하여 터보 펌프나 헬륨을 이용한 가압 장치가 요구된다.

<중 략>

(1) Load-Cell Calibration
위 실험장치는 센서 SIGNAL을 이용, 전류를 통해 측정이 이루어진다. 따라서 주어진 데이터를 이용하여 Voltage값에 따라 추력을 측정할 수 있는 로드셀 값의 상관관계를 알아낼 수 있다. 위의 그래프는 전압과 Loadcell에 가해진 하중을 Linear fitting의 결과 그래프이다.

(2) Thrust Graph
• 0~12초에서는 연소가 일어나기 전의 상태이다. 3초부근에서 값이 튀는 것을 볼 수 있는데, 이는 산화제와 연료가 연소되기 전에 노이즈에 의해 발생한 것으로 볼 수 있다.

• 약 12초 이후에 연소가 시작되어 추력이 급격하게 상승하는 모습을 볼 수 있다. 또한 명령 추력 값에 도달하면서 추력의 진동현상이 보인다. 추력명령에 수렴하기까지 약 1초 동안 진동을 보이고 있다.

• 산화제의 양을 2단계에 걸쳐 조절하였고, 이에 따라 추력이 제어되어서 그래프의 약14초 부근에서 추력이 변동한 것을 볼 수 있다.(실제로는 3단계에 걸쳐 조절하였지만, 첫 번째 추력은 값이 너무 작아 LoadCell에서 인식을 못한 것으로 보임.)

참고자료

· 없음