The Study Trend and Problems of Propulsion System in a Zero-gravity Environment

무중력 환경에서 추진기관의 문제점 및 연구 동향

The propulsion systems such as upper stages of launch vehicles, orbiters, spacecrafts have to operate in the zero gravity environment. Because the flight condition where the vehicle undergoes is different from the normal gravity state, many studies have been being in progress. Fluid behavior in the zero gravity condition is differently shown in the normal gravity state because the importance of the intermolecular force, such as adhesion, cohesion, and surface tension is enlarged. In this paper, we investigate the characteristic of fluid behavior and describe effects and problems on the liquid propulsion system due to these fluid behavior. We also check which studies are in progress in order to solve these problems.

발사체의 상단, 궤도선, 우주비행선 등의 추진기관은 불가피하게 무중력 환경에서 작동해야 한다. 이러한 비행체들이 겪는 비행 환경은 일반적인 중력장과 다르기 때문에 이에 대한 많은 연구들이 진행되어 왔다. 무중력 상태에서의 유체의 거동은 부착력, 응집력, 표면장력 등의 비중이 커지기 때문에 중력이 있는 상태에서와 다르게 나타난다. 본 논문에서는 무중력 환경에서 유체의 거동 특성에 대하여 알아보고 이런 유체의 거동 특성이 액체추진기관에 미치는 영향과 문제점에 대해 기술한다. 또한 이 문제점을 해결하기 위해 어떤 연구들이 진행되고 있는지 알아본다.