GOx/PC 하이브리드 로켓의 추력제어 환경에서 후퇴거리 예측

Estimation of Propellant Consumption during Thrust Control of GOx/PC Hybrid Rocket

본 연구에서는 Lab-Scale의 하이브리드 연소기를 이용하여 하이브리드 로켓의 추력제어 범위와 연소 시간에 따른 추진제의 후퇴거리를 분석하기 위하여 산화제 유량에 따른 추진제별 연소 특성을 파악하였다. 산화제 유량을 제어하기 위해서 니들 밸브와 스텝모터를 결합하여 스텝모터의 구동에 의해 니들밸브의 개폐량을 조절할 수 있도록 배관 시스템을 설계하였다. 산화제 유량 변화를 통해 추진제에 따른 질유량과 후퇴율 관계식을 유도하였다. 추력제어를 하면서 명령 추력 값에 따른 산화제 유량을 통해 후퇴거리를 예측하였으며 실제 추력제어 연소 실험을 통해 신뢰성을 확인하였다.

In this study, we analyze the characteristic of burning classified by a propellant according to a flux of an oxidizer to analyze propellant regression distance in accordance with a thrust control and burning time of hybrid rocket using hybrid combustor of Lab-Scale. To control a flux of an oxidizer, we design flow control system to regulate the mount of opening and shutting of a needle valve by a driving of stepping motor by a combination the needle valve with stepping motor. We derive the relationships between mass flow rate and regression rate according to a propellant through the oxidizer flux change. While doing the thrust control, we estimate regression distance through the oxidizer flux in accordance with thrust and confirm the creditability through the actual thrust control burning experimentation.