Real-Propellant Test of a Turbopump for a 30-Ton Thrust Level of Liquid Rocket Engine

30톤급 액체로켓엔진용 터보펌프 실매질시험

Turbopump test for a 30-ton-thrust liquid rocket engine was carried out using real-propellant. Liquid oxygen, kerosene, cold hydrogen gas were used for the oxidizer pump, the fuel pump, the turbine, respectively. The turbopump was run stably at the design and off-design conditions and the performance requirements were satisfied, which implies that the turbopump development at the engine subsystem level is successfully accomplished in the point of performance validation. This paper presents the results of a test where the turbopump was run for 75 seconds at three operating modes. In terms of performance characteristics of pumps and turbine, the results from turbopump assembly test using real-propellant showed a good agreement with those from the turbopump component tests using simulant working fluid.

30톤급 액체로켓엔진용 터보펌프에 대하여 실매질을 사용하여 성능시험이 이루어졌다. 산화제펌프와 연료펌프에는 각각 액체산소, 케로신의 실매질을 사용하고 터빈에는 고압의 상온 수소가스가 사용되었다. 터보펌프는 설계점과 탈설계점의 전 영역에서 안정적으로 작동하였고 요구되는 성능 조건을 만족시켰으며 이로써 엔진 서브시스템 수준의 터보펌프 개발이 성능 측면에서 검증되었다고 볼 수 있다. 본 논문에서는 단일 운전으로 세 운용점에서 총 75초간 작동된 경우의 시험결과를 소개하였다. 펌프와 터빈의 성능 특성 관점에서 터보펌프 조립체의 실매질 성능시험 결과와 터보펌프 구성품의 상사 성능 시험 결과가 양호하게 일치하였다.