초록
본 논문에 한국항공우주연구원에서 개발 중인 KSR-III 로켓의 탑재부 축소형 킥모터 구조 설계와 제작공정 개발 내용을 정리하였다. 경량화를 위해 복합재료를 적용하였으며, 복합재 연소관 제작에 널리 사용되는 필라멘트 와인딩 방법을 도입하였다. 복합재 구조설계에는 망목이론(netting theory)과 적층판 이론을 사용하여 요구되는 내압하중에 적합한 와인딩 두께를 결정하였고, 돔형상은 와인딩 및 맨드렐(mandrel) 제작의 편이성을 고려하여 결정하였다. 재료는 경량화를 목표로 T-800 탄소 섬유와 고온용 수지로 선정하였다. 또한 와인딩 후 맨드렐를 제거하기 위해 조립식 맨드렐을 개발하여 적용하였다.
Thus paper summarizes the procedures to develop the downscaled payload kick motor for KSR-III by KARI. Filament winding-a well-known method of manufacturing composite motor case - is adopted to reduce structural weight. Netting and lamination theories are used to determine adequate winding thickness under required internal pressure. Dome shapes are designed considering feasible winding patterns and easiness of mandrel manufacturing. T-800 carbon fiber and Novolac type resin are selected for weight-reduction. The separate mandrels are disassembled and removed after filament winding. The manufacturing process of real payload kick motor is developed from the design experience of downscaled ones.
