• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.04a
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• pp.32-32
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• 1998

고체 로켓 모타 추진제 그레인은 크게 단면 연소형 그레인(end-burning grain)과 내면 연소성 그레인(perforated grain)으로 분류할 수 있다. 단면 연소형 그레인은 부피충전율이 크고 구조적 안전성이 우수한 장점이 있으나 연소면적이 작은 단점이 있고, 내면 연소형 그레인은 연소면적이 큰 장점이 있으나 부피 충전율이 작은 단점이 있다. 따라서 단면 연소형 그레인의 장점인 높은 충전율을 유지하면서 연소면적을 증대시키는 효율적인 방법으로 열전도율이 높은 금속선을 단면 연소 그레인에 삽입시키는 방법이 있다. 높은 열전도율로 인하여 금속선을 따라 연소속도가 빨라져 연소면적이 증가하게 되는데, 금속선이 없을 때의 연소속도와의 비를 연소속도 증가 비라 한다. 이는 추진제 종류, 금속선 재질, 굵기 등에 따라 달라지고, 실험실에서 strand burner test로 구할 수 있다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.26 no.2
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• pp.12-19
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• 2022

Propellant grains with embedded metal wires have been used for enhancement of burning rate while maintaining high loading density. For the performance design of a solid rocket motor using propellant grain with embedded metal wires, burn-back analysis is required according to number, location, arrangement angle of metal wires, and augmentation ratio of the propellant burning rate near a wire region. In this study, a numerical method to quickly calculate a burning surface area was developed in response to the design change of the propellant grain with embedded metal wires. The burning surface area derived from the developed method was compared with the results of a CAD program. Error rate decreased as the radial size of the grid decreased. Analysis for characteristics of burning surface area was performed according to the number and location of metal wires, the initial and final phases were shortened and the steady-state phase was increased when the number of metal wires increased. When arranging the metal wires at different radii, the burning surface area rapidly increased in the initial phase and sharply decreased in the final phase compared to the case where the metal wires were disposed in the same radius.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.26 no.4
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• pp.21-27
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• 2022

In this paper, the combustion characteristics of solid propellant embedded with metal wires were analyzed by the ground tests of motors. The propellant grains were made of thermoplastic propellants with Al and Cu as metal wires for the enhancement of burning area and designed with cone shape for better ignition. These metals were used to confirm the enhancement of burning rate on thermal diffusivity properties. The internal ballistics analysis and ground test were performed to investigate the effect of burning rate for each metal wire. We obtained the results of burning rate on a difference of thermal diffusivity of each metal wire with well-made propellant grains.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1995.05a
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• pp.85-92
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• 1995

HTPB/AP/Al이 기본 조성인 ADP 302 혼합형 추진제를 대상으로 4종의 금속선(Ag, Cu, Al, Ni-Cr)을 삽입하여 금속선 직경(0.1mm~0.8mm)별로 압력에 따른 금속선과 인접한 추진제의 연소 속도($r_w)를 측정하여 금속선 삽입 추진제의 연소 속도 증가비($r_w$/$r_sb$)와 압력 지수( n )의 변화를 고찰한 결과 금속선 종류에 따른 연소 속도 증가비($r_w$/$r_sb$)는 Ag> Cu>Al>Ni-Cr선을 삽입한 추진제의 순으로 나타났고 금속선의 열확 산 계수의 크기순과 일치하였다. Buckingham $\pi$ 이론을 적용한 무차원 해석으로부터 실험식을 구하여, 이 실험식에 의해 계산된 ($r_w)와 실험으로부터 얻어진 ($r_w)를 서로 비교하여 본 결과 잘 부합됨을 알 수 있었다. 또한 금속선 수에 따른 추진제 그레인의 연소 면적을 해석적으로 계산하여,($r_w$/$r_sb$)가 2, 3, 4, 5 배로 증가함에 따른 시간에 따른 연소 면적 증가비의 변화를 금속선 수에 따라서 비교하여 본 결과 정상 상태에서의 그레인의 연소 면적의 증가비($A_b$/$A_0$)는 금속선에 인접한 추진제의 연소 속도 증가비($r_w$/$r_sb$)와 일치했으며, 정상 상태의 연소 면적 증가비는 삽입된 금속선의 수와는 무관하며 정상 상태에 도달하는 시간에만 영향을 주는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.10a
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• pp.31-31
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• 1999

로켓 모터 내에서 높은 충전률을 유지하면서 연소면적을 증대시켜 추력기체 생성량을 증대시키는 가장 효율적인 방법으로는 금속선, 필라맨트, strip, rod 등의 열전도체와 hollow fiber를 단면연소 그레인에 삽입시키는 방법이 있다. 이러한 연구는 1950년대 ARC의 Rumbel에 의해 PVC와 AP가 주성분인 혼합형 추진제를 대상으로 처음 시도되었으며, Kubota, Caveny, Gossant, King등에 의해 복기추진제와 혼합형 추진제를 대상으로 금속선의 종류, 직경, 형태, 수 및 기하학적 배열 등에 따른 실험적 이론적 연구가 이루어져 왔다.