초록
본 연구에서는 RDX가 함유된 HTPB/AP/Al 추진제내에 Ag선을 단선 삽입하여 RDX 함량(0~20%)에 따른 추진제 연소속도와 Ag선 0.15mm를 삽입하였을 때 금속선과 인접한 추진제의 연소속도($r_w$)의 변화를 살펴보았고, RDX 10%가 함유된 추진제를 대상으로 금속선 3종(Ag, Cu, Ni-Cr선)을 직경(0.1~0.6mm)별로 $r_w$/$r_{sb}$와 압력지수(n)의 변화를 고찰하였다. 금속선을 삽입한 RDX를 함유한 니트라민계 추진제의 경우 직경이 0.1 mm인 Ag선을 삽입하였을 때 연소속도 증가비가 압력 1000psia에서 5.94배로 RDX를 함유하지 않은 HTPB/AP추진제의 경우에 비해 약 16.4% 크게 나타났으며, 그 이유는 니트라민계 추진제의 자연발화온도가 상대적으로 낮기 때문이라 판단된다. 또한 금속선의 물리적 성질인 열확산 계수, 녹는점, 직경, 추진제의 열역학 특성치인 연소기체 불꽃온도, 추진제의 자연발화 온도와 연소속도가 $r_w$에 영향을 주는 인자로 고려하여 무차원해석에 의한 실험식을 도출한 결과($r_{wc}$-$r_{we}$)/$r_{we}$ 절대값의 표준편차는 6.11%로 기존의 3개의 무차원군을 사용한 경우의 표준편차보다 17.5% 작아짐을 알 수 있었다.
Burning rate of the matrix propellant($r_{sb}$) and burning rate along the metal wire($r_w$) were measured and analyzed for the HTPB/AP/Al propellant embedded with Ag wire($\phi$0.15mm) according to weight % of RDX(0~20%). Variation of burning rate increment ratio($r_w$/$r_{sb}$) and pressure exponent(n) was studied for the nitramine propellant having 10% RDX embedded with three kinds of metal(Ag, Cu, and Ni-Cr) of which diameter range is between 0.1~0.6mm. Maximum burning rate increment ratio of the nitramine propellant embedded with Ag wire($\phi$0.1mm) was 5.94 at $20^{\cire}C$, 1000 psia, 16.4% faster than that of HTPB/AP propellant, it is because that autoignition temperature of the nitramine propellant was higher than that of HTPB/AP propellant. Standard deviation of absolute ($r_{wc}$/$r_{we}$)/$r_{we}$ calculated by using new empiracal equation composed of four dimensionless groups, is 6.11% less than that calculated by using original empirical equation composed of three dimensionless group. The new empiracal equation is derived from Buckingham pi theorem using the parameters such as thermal diffusivity, melting temperature. wire diameter, propellant sample diameter, frame temperature, autoignition temperature and matrix burning rate which influence on $r_w$.