[추진 실험]로드셀을 이용한 소형 고체 로켓 모터의 추력 측정 결과

소개

이 실험은 소형 로켓 엔진의 추력측정 실험으로서 로드셀을 이용하여 로켓 엔진의 추력을 구하기 위해 A/D 컨버터를 이용해 무차원 계수값으로 수신된 신호를 분석하여 추력 측정을 하도록 하는 것이다.

목차

◎ 실험 개요

◎ 실험 과정

◎ 실험 고찰 및 분석
1) 추력 곡선 그래프
2) 프로그래밍을 이용한 비추력
[MATLAB]

본문내용

◎ 실험 개요
이 실험은 소형 로켓 엔진의 추력측정 실험으로서 로드셀을 이용하여 로켓 엔진의 추력을 구하기 위해 A/D 컨버터를 이용해 무차원 계수값으로 수신된 신호를 분석하여 추력 측정을 하도록 하는 것이다.

◎ 실험 과정
추력 측정 실험의 과정으로서 먼저 로드셀이 부착된 장치를 평평한 바닥에 잘 고정한 후 아날로그 신호 증폭기와 A/D 컨버터, 컴퓨터를 서로 연결하여 하이퍼 터미널을 이용해 데이터의 수신을 확인하였다. 이 과정에서 증폭기와 컨버터, 전원 공급장치의 간섭효과로 인한 데이터의 오류의 유무를 확인하였고 고려할 만한 노이즈는 발견되지 않았으나 각 기기를 일정거리 이상 분리하여 간섭효과를 최소화 하고자 하였다. 이 때 증폭기에서 증폭된 신호값이 이상이 없는지를 확인하기 위해 오실로스코프로 전압의 출력값을 확인하여 정상 여부를 판단하였다. 이로서 출력값은 적절한 값으로 증폭되는 것을 확인하였다. 또 증폭기가 정상적으로 작동하는 지 확인하기 위해 회로내 저항들의 쇼트상태를 확인하였고 각 기기들 사이의 커넥터 연결부위를 점검하였다.
로드셀로부터의 데이터는 하이퍼 터미널을 이용해 수신하였고 이의 값을 최소의 값으로부터 시작하기 위해 증폭기에서 가변저항기를 조정하여 최소값으로 조정하였고 이 때의 값은 51이다. 로켓 엔진을 로드셀에 부착하고 점화장치를 부착한 경우 수신된 값은 52로서 로켓 무게와 점화장치에 연결된 케이블, 접착 테이프 등에 의한 무게로 생각되었고 실험 후 수신된 데이터를 분석할 때는 52를 기준값으로 하여 분석하였다.
무차원 계수를 추력단위로 환산하기 위해 컴퓨터에서 수신된 초기값을 기준으로 500g 추를 이용해 변화된 신호값을 확인하였고 이 때 변화값은 40으로서 4.9N(500g)의 비율로 추력을 환산하도록 하였다.
실험 장치 구성후 로켓엔진을 장착하기 위해 사출가스가 정상적으로 분출할 수 있도록 고정틀 내 이물질을 확인하였고 이물질이 있어 이를 제거하고 로켓엔진을 고정틀에 부착하였다. 엔진 부착후 점화장치를 부착하여 추력측정 실험을 진행하였다.
안전하고 효율적인 실험을 위해 각 조원들이 임무를 분담하여 화재 및 주변 감시, 점화, 데이터 기록, 실험총괄 등으로 맡아 진행하였다.

참고자료

· 없음