• 한국항공우주학회지
• /
• 제42권2호
• /
• pp.144-149
• /
• 2014

우주발사체 자세제어용 하이드라진 추력기의 추력실 특성길이($L^*$) 변화에 따른 연소성능을 확인하기 위해 개발모델 추력기에 대한 지상연소시험을 수행하였다. 각각의 추력기에 대한 성능특성이 추진제 주입압력 2.41 MPa (350 psia)에서의 정상상태 추력, 비추력, 응답특성 및 특성속도 등과 같은 성능변수로 분석되었다. 시험결과, 표준모델 대비 추력실 특성길이의 증가와 감소에 따라 특성속도 및 비추력성능이 공히 감소하였던 바, 표준모델의 추력실 형상이 요구성능에 대하여 가장 적합하게 설계되었다는 사실이 확인되었다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.42-49
• /
• 2014

설계성능이 검증된 70 N급 하이드라진 추력기에 대한 성능평가 시험이 수행되었다. 각각의 개발모델 추력기는 추력실 직경 변화에 따라 펄스모드로 연소시험이 수행되었으며, 비추력, 임펄스 비트 및 특성속도 등의 성능변수로 평가되었다. 추력실 직경의 증가와 감소에 따라 비추력과 특성속도가 감소하였으며, 성능평가 결과 표준모델의 성능특성이 가장 우수한 것으로 확인되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.192.2-192.2
• /
• 2016

전기추력기는 화학식 추력기에 비해 비추력이 높아 인공위성의 자세제어, 궤도수정, 궤도천이를 포함한 행성 탐사활동 및 우주 임무수행을 위한 우주선의 엔진 등으로 다양하게 활용된다. 홀 추력기는 전기추력기 중 하나로 고리형 방전공간을 가진 고리형 추력기와 원통형 방전영역을 가진 원통형 추력기가 있으며, 원통형 추력기는 고리형에 비하여 넓은 방전공간으로 저전력 방전에 적합한 추력기이다. 또한, 저전력 추력기는 큐브셋(cubesat) 및 마이크로 위성(microsatellite)의 증가하는 수요에 따라 필요성이 증가하고 있으며, 활용도가 높아 다양하게 연구 및 개발되고 있다. 홀 추력기는 자기장과 전기장을 서로 수직되게 인가하여, 자화된 전자는 플라즈마 방전을 유지시키고 자화되지 않은 이온은 전기장 방향으로 가속되어 이온빔을 발생시킨다. 하지만, 저전력 소형 추력기는 작은 소모전력과 방전채널로 인한 성능 저하 및 자기장 구조 설계 등 많은 어려움들을 가지고 있다. 본 연구에서는, 약 50 W급의 소모전력을 바탕으로 영구자석을 이용한 저전력 플라즈마 추력기를 개발하였다. 방전 채널은 지름 15 mm, 길이 16 mm, 무게는 약 0.6 kg으로 원통형 구조의 채널로 제작되었으며, 약 1500-2000 G의 자기장 세기를 갖도록 설계하였다. 방전 기체는 제논을 사용하여 1-5 sccm영역에서 방전 특성을 살펴보았으며, 방전 전류는 0.02-0.4 A로 나타났다. 100-550 V영역에서 방전을 시도하였고, 채널길이를 16-24 mm 에서 약 1mN 급의 추력특성을 보였다. 본 발표에서, 홀 추력기의 제작 특성과 성능 및 플라즈마 특성에 대한 더 자세한 연구결과가 발표될 예정이다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.63-70
• /
• 2013

사각 노즐을 갖는 측추력기의 유동 특성 분석을 위해 3차원 수치해석을 수행하였다. RANS 기법을 이용하였으며 측추력기의 유량 조절 셔터가 회전하는 각도는 두 가지의 경우에 대해 계산을 수행하였다. 셔터의 형상적인 특성으로 인한 내부의 재순환 영역을 관찰하였고, 사각 노즐에서의 유동의 비대칭성을 확인하였다. 또한 셔터의 개폐 정도에 따라 노즐 내 유동의 비대칭성이 심화되어 추력이 편향되는 것을 관찰하였다. 셔터가 회전함에 따라 추력이 편향되는 정도와 추력 성능을 예측하고 이론적으로 계산한 추력 값과 비교하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제8권4호
• /
• pp.9-15
• /
• 2004

지상연소시험 후 측정된 추력은 시험대의 동특성으로 인해 실제 추력과는 달리 과도진동이 중첩되어 왜곡된 형태를 나타낼 수 있다. 본 연구에서는 왜곡된 추력을 보상하기 위해 측정된 추력만을 이용해 로켓모터의 실제 추력을 계산하는 방법을 제안하였고, 제안한 방법을 실험을 통해서 얻은 데이터에 적용하여 타당성을 입증하였다. 먼저 시험대 운동방정식을 이산시간 데이터 해석에 적합하도록 차분식으로 근사시키고, 시험대 특성 파라메타를 대수감소율 방법을 이용해 추정하였다. 그리고 측정추력과 추정한 시험대 파라메타 정보를 이용하여 시험대 변위를 계산한 후 차분식에 적용하여 실제추력을 계산하였다. 결과, 측정된 추력 이외에 다른 물리량을 측정하지 않고서 단지 측정된 추력 데이터만을 이용하더라도 시험대 과도응답이 제거된 실제 추력을 계산할 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.110-116
• /
• 2012

사각노즐을 갖는 측추력기의 유동 특성 분석과 성능 예측을 위해 3차원 수치해석을 수행하였다. RANS 기법을 이용하였으며 측추력기의 유량 조절 셔터가 회전하는 각도가 세 가지 경우에 대해 계산을 수행하였다. 셔터의 형상적인 특성으로 인한 내부의 재순환영역을 관찰하였고, 사각 노즐에서의 유동의 비대칭성을 확인하였다. 또한 셔터의 개폐 정도에 따라 노즐 내 유동의 비대칭성이 심화되어 추력이 편향되는 것을 관찰하였다. 셔터가 회전함에 따라 추력이 편향되는 정도와 추력 성능을 예측하고 이론적으로 계산한 추력 값과 비교하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.202-202
• /
• 2016

홀 플라즈마 엔진은 인공위성의 궤도유지 및 자세제어 등의 임무수행이나 우주선의 심우주 활용에 있어 필수적인 핵심 우주 부품이다. 홀추력기 연구개발의 최근 큰 관심사는 추력기의 장시간 운전성 확보 및 방전효율 향상이다. 최근 고리형 홀추력기에서 방전 영역 내 플라즈마와 유전체 벽 간의 충돌을 줄임으로써 전극 손상 및 전자온도 손실을 감소시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 전자석 코일을 활용해 방전 채널 벽면과 평행한 방향의 자기장을 형성하여 플라즈마와 유전체 벽 간의 상호작용을 감소시키는 연구들이 소개되고 있으며, 이러한 방법을 자기차폐(magnetic shielding)라 한다. 본 연구에서는 자기차폐 개념이 적용된 방전 소모전력 500 W급 고리형 홀추력기의 방전 및 추력 발생 특성을 연구하였다. 자기장구조 제어를 통해 유전체 벽과 플라즈마 간 상호작용을 감소시킨 결과, 500 V 수준의 방전 전압에서도 유전체 벽에서의 이차전자 발생에 의한 방전전류의 급격한 증가없이 안정적인 방전이 가능하였으며, 이러한 방전 형태는 기존의 자기차폐 개념이 적용되지 않은 일반 고리형 홀 추력기에서 구현하기 어려운 방전 상태이다. 추력기의 자기장 구조 최적화 조건에서 제논 가스 방전을 통해 얻은 최대 추력은 $22{\pm}1mN$, 비추력 $2200{\pm}70s$, 양극효율 $51{\pm}2%$로 매우 우수한 성능을 보여 주었다

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 1998년도 제10회 학술강연회논문집
• /
• pp.30-30
• /
• 1998

다목적 실용위성의 자세 제어용으로 장착되는 하이드라진 단일 추진제 추력기의 연소성능 특성을 살펴보았다. 일차적으로, 연소기내의 화학 평형 계산을 통하여 하이드라진 연소 생성물인 암모니아의 분해율과 초기 엔탈피 수준에 따른 추력기의 성능 특성을 살펴보았다. 다음 순서로, 연소기 내의 비평형 화학 반응 계산을 통하여 연소진행 시간에 화학 조성 및 성능 특성을 살펴 볼 수 있었으며, 최종적으로, 점성 및 비점성, 동결 및 비평형 화학 반응 해석에 따른 성능 특성 변화를 살펴보았다. 본 연구 결과로부터 각 작동 변수에 따른 추격기 성능 특성의 변화를 이해할 수 있었으며, 이는 단일 추진제 추력기 연소실의 구성, 설계 및 추력기의 운용 조건 설정에 중요한 자료로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제19권3호
• /
• pp.1-8
• /
• 2015

70 N급 단일액체추진제 추력기 개발모델의 연소실 압력진동 강도와 추력응답특성이 갖는 상관도 도출을 위해 지상연소시험을 수행하였다. 단일추진제급 하이드라진이 연소시험용 추진제로 선정되었고, 연소실의 특성길이와 추진제 분사압력이 시험변수로 적용되었다. 시험조건 내에서의 추력실 직경 및 추진제 분사압력의 감소는 정체실의 압력진동을 증대시키고, 압력진동은 시험모델의 펄스 응답성능을 저해하는 요소로 작용하는 것이 확인되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
• /
• pp.575-578
• /
• 2011

추련편향 개념은 최신의 초음속 전투기에 적용되어 사용되고 있다. 본 연구는 추력편향노즐의 성능특성을 쉴리렌기법을 이용한 충격파 가시화를 통하여 제시한다. 피치 각 변화와 피치플랩길이 변화라는 추력편향노즐의 기하학적인 특성에 따른 실험평가를 수행하고, 이러한 연구를 통하여 추력편향노즐의 초음속 유동특성을 분석하였다. 추력편향노즐의 총 추력은 편향각도가 증가함에 따라 감소되며, 추력손실이 가장 적으면서 적절한 편향 효과를 가지는 최적의 플랩 길이비가 존재한다.