A study on steady state performance of variable thrust nozzle by cold-flow test

공압시험을 이용한 추력가변 노즐의 정상상태 성능 연구

Solid Rocket Motor(SRM) has advantages such as - high specific impulse, operational safety and simplicity in design and manufacturing process, but thrust magnitude can't be controlled. For studying of pintle nozzle that can control the thrust magnitude of SRM, cold flow test and numerical analysis about needle type pintle shape were performed and results were presented in this paper. As the results of this study, pintle tip's shape and nozzle contour were important design parameters because thrust performance and variable thrust range of pintle nozzle depend on them. Especially, the thrust of needle typed pintle nozzle adopted in this test was predicted 13% higher than normal nozzle without pintle.

고체 추진기관은 높은 비추력, 운용 안전성, 설계/제작하기가 쉽다는 장점이 있으나 추력 크기를 조절할 수 없다. 본 논문에서는 고체 추진기관의 추력을 조절할 수 있는 핀틀 노즐성능에 대한 연구로 Needle형 핀틀을 사용하여 수행한 공압 시험결과와 수치해석 결과를 수록하였다. 연구의 결과, 핀틀 노즐의 추력성능과 추력변화 범위는 핀틀 팁의 형상과 노즐의 Contour형상에 크게 의존하기 때문에 핀틀 팁의 형상과 노즐의 Contour형상은 중요한 설계 변수임을 알 수 있었고 특히, 시험에 적용된 Needle형 핀틀 노즐의 성능은 기존 노즐 대비 약 13%의 추력상승이 예측됨을 알 수 있었다.