Thrust Loss of Propulsion System with Scarfed Nozzle

절삭 노즐 적용 추진기관의 추력 손실

The nozzle exit shape is scarfed according to the external shape of missile when the nozzle axis should be canted from missile axis due to missile system application. There is inevitable thrust loss for the scarfed nozzle comparing to non-scarfed nozzle. The numerical analysis is necessary to calculate the thrust loss in design process, and ground tests of rocket motor were performed to verify the calculation results. From the comparison of non-scarfed nozzle and scarfed nozzle experiment results, the thrust loss from calculation was about 16.6% and that from experiments was about 15.0%.

무기체계 운용 방식으로 인해 추진기관의 노즐이 축방향과 일정한 각도를 갖게 될 경우 노즐 출구 형상이 전체 외형의 형상에 부합되도록 설계하기 위해서 절삭을 하게 되는 경우가 발생하게 된다. 이러한 절삭 노즐의 경우 비절삭 노즐에 비해 필연적으로 추력 손실이 발생하게 된다. 설계 단계에서 이러한 추력 손실을 모사하기 위해서는 유동해석을 통한 계산이 필요하며, 해석을 통해 계산한 추력 손실을 검증하기 위해 연소시험을 수행하였다. 절삭 노즐과 비절삭 노즐을 비교시험한 결과 유동해석을 통해 계산한 추력 손실은 약 16.6%이며 시험에서 도출된 추력 손실은 약 15.0%로 나타남을 확인하였다.