극저온 고압 배관용 구형 플랜지 개발

Development of the Spherical Flange used in a Cryogenic High Pressure Pipe

액체 로켓 엔진의 극저온 고압 배관에 사용할 목적으로 구형 플랜지를 설계하였다. 설계된 구형 플랜지는 결합 부품 간 중심축이 최대 $2.5^{\circ}$의 오차가 있어도 플랜지 조립이 가능하며 기밀을 유지할 수 있어 엔진 조립 자유도를 증가 시킬 수 있다. 구형 플랜지는 볼, 소켓 형태의 결합부와 금속 실, 구형 볼트와 와셔로 구성되어 있다. 구형 플랜지 시제품을 제작하여 상온 기밀시험, 극저온 기밀시험, 상온 강도시험, 상온 파괴시험을 수행하여 성능을 검증하였다.

The spherical flange was designed to apply to a cryogenic high pressure pipe of the Liquid Rocket Engine. It is designed that the spherical flange is able to be assembled and kept airtight upto $2.5^{\circ}$ of the axial misalignment between the combined components. It increases the degree of freedom of the engine assembly. The spherical flange is composed of a ball and socket joint, a metal seal and spherical type bolts, washers. The prototype was verified by leak test at the room temperature and the cryogenic temperature. Additionally the strength test and the destructive test were performed at the room temperature.