Casing leak tests using three kinds of static seals are performed by simulating test section for a 75 ton thrust class turbopump under ambient and cryogenic temperature environment. As results of application of Conical, PTFE, and C static seals to leak tests, even though they all work in normal temperature condition, only the PTFE and C static seals show good sealing performance in cryogenic condition. However, the Conical static seal fails because of the different thermal expansion rates due to the use of different materials in a LOX pump. It is found that unlike the PTFE and C static seals with sealing surfaces in axial direction, the sealing surface of the Conical static seal is in radial direction that may cause leak when the casings thermally shrink in radial direction. Especially, the C static seal reveals excellent sealing performance even for a used seal.
75톤급 터보펌프 개발을 위해 터보펌프 실 부위를 모사한 시험기를 제작하여 3종의 스태틱 실에 대한 상온 및 극저온 환경 기밀시험을 실시하였다. Conical 스태틱 실, PTFE 스태틱 실, C 스태틱 실을 적용한 기밀시험 결과 상온에서 기밀이 유지되더라도 산화제펌프의 이종 소재 사용에 따른 열수축률의 차이로 인해 PTFE 스태틱 실과 C 스태틱 실에서만 극저온 기밀이 유지되었고 Conical 스태틱 실에서는 극저온 기밀 유지에 실패하였다. 이는 기밀 면이 축방향인 PTFE 스태틱 실, C 스태틱 실과는 달리 Conical 스태틱 실의 기밀 면이 반경방향이므로 케이징의 반경방향 수축 시 기밀 면에 틈새가 생기기 때문인 것으로 파악된다. 더욱이 C 스태틱 실은 시험기 분해 후 재사용하여도 극저온 기밀이 유지되는 우수한 특성을 보였다.
