극저온 헬륨가스 가열장치 개발

Heating Apparatus Development for Cryogenic Gaseous Helium

산화제로 액체산소를 사용하고 산화제 탱크 내부에 가압제 용기가 설치된 액체추진기관의 가압시스템에서는 가압제 용기에서 극저온으로 토출되는 가압제가 가스발생기 후단의 열교환기를 통과하여 극저온에서 고온으로 온도가 상승되어 추진제 탱크의 얼리지로 공급된다. 이러한 가압시스템을 개발하기 위해서는 열교환기를 모사할 수 있는 가열장치를 적용하여 인증시험을 수행하여야 한다. 본 연구에서는 가압시스템 개발시험에 적용할 수 있는 극저온 헬륨가스 가열장치를 개발하였고 이에 대한 가열시험을 수행하였다.

For the liquid rocket propulsion system using liquid oxygen as oxidizer, helium for pressurizing LOX is usually stored in the LOX tank with cryogenic temperature. For that kind of pressurizing system, cryogenic helium is discharged from the immerged pressurant cylinder and passes through the heat exchanger downstream of gas generator. During the process, helium pressurant is heated from cryogenic temperature to high one and supplied to the ullage of propellant tank. To develop the pressurizing system, a cryogenic heating apparatus is needed to simulate the heat exchanger. In this paper, the cryogenic heating apparatus for development of the pressurization system is presented along with its heating test results with cryogenic helium.