• 한국추진공학회지
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• 제10권2호
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• pp.115-128
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• 2006

스크램제트 추진기술에 대한 최근 개발동향과 주요기술을 분석하였다. 스크램제트엔진은 지난 10여년간 급속한 기술 발전으로 지상시험에서 비행시험 단계에 접어들고 있으며, 수년 내 실용시험을 목표로 활발하게 연구개발 중이다. 광범위한 비행 마하수를 만족하는 이중연소램제트와 이중모드램제트 형태의 엔진은 각각 군용과 민수용으로 개발되고 있으며, 복합엔진은 차세대 우주발사체의 대안으로 개발되고 있다. 엔진 작동 특성의 미케니즘에 대한 정확한 이해와 이에 상응되는 기술, 흡열연료 및 CSiC 복합재료를 사용한 내열 문제 해결, 가변 흡입구와 노즐을 이용한 안정된 추진력 구현을 목전에 두고 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.460-468
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• 2008

Recent activities on the scramjet and rocket-ramjet combined-cycle engine of Japan Aerospace Exploration Agency(JAXA) are herein presented. The scramjet engines and combined-cycle engines have been studied in the world and JAXA has also studied such the engines experimentally, numerically and conceptually. Based on the studies, 2 to 3 m long, hydrogen-fueled engine models were designed and tested at the Ramjet Engine Test Facility(RJTF) and the High Enthalpy Shock Tunnel(HIEST). A scramjet engine model was tested in Mach 10 to 14 flight condition at HIEST. A 3 m long scramjet engine model was designed to reduce a dissociation energy loss in a high temperature condition. Drag reduction by a tangential injection and two ways of a transverse fuel injection were examined. Combustor model tests at three operating modes of the combined-cycle engine were conducted, demonstrating the combustor operation and producing data for the engine design at each mode. Aerodynamic engine model tests were conducted in a transonic wind tunnel, demonstrating the engine operation in the ejector-jet mode. A 3 m long combined-cycle engine model has been tested in the ejector-jet mode and the ramjet mode since March 2007. Carbon composite material was examined for application to the engines. Production of the cooling channel on a nickel alloy plate succeeded by the electro-chemical etching.

• 한국추진공학회지
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• 제20권6호
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• pp.83-90
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• 2016

이중 모드 램젯 엔진 모델의 램젯 모드 연소 시험을 수행하였다. 엔진 모델은 흡입구, 연소기 및 노즐로 이루어졌다. 로켓 기반 복합 사이클 엔진에 사용하는 것을 전제로 큰 후향 계단을 가지는 형상을 선택하였다. 시험은 마하 5, 고도 24 km 조건에서 수행하였다. 연료를 카울면과 바닥면에 분산하여 다중 분사를 한 경우에 안정적인 연소를 달성할 수 있었다. 또한 연료 당량비를 카울면에서 0.5, 바닥면에서 0.5로 하여 총 당량비 1.0으로 한 경우에 연소기 내부에서 열질식이 발생하여 유동이 아음속으로 조성되는 램젯 모드로 운전됨을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제19권6호
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• pp.33-41
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• 2015

로켓 기반 복합 사이클 엔진의 구성 요소로서 큰 후향 계단을 가진 이중 모드 램젯 엔진의 축소 모델을 설계하였다. 로켓 기반 복합 사이클 엔진에 적용하기 위해 설계 단계에서 고려하여야 하는 인자를 도출하였고 이 설계 인자에 대한 설계 방법을 정립하였다. 이러한 방법을 통하여 설계한 모델에 대하여 전산유체해석과 공력 시험을 수행함으로써 설계 검증을 일부 수행하고 큰 후향 계단을 가진 이중 모드 램젯 엔진의 유동 특성을 파악하였으며 이 연구에서 정립한 주요 설계 인자에 대한 설계 방법이 타당함을 확인할 수 있었다.

• 한국분무공학회지
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• 제9권2호
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• pp.34-40
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• 2004

In a liquid-fueled ramjet engine, the insufficient mixing and evaporation result in the low combustion efficiency and combustion instability. Improving its characteristics and devising a means of fuel droplets with air may compensate these disadvantages of liquid fuel ramjet engine. The jet penetrations of various fuel injectors were measured to investigate the spray characteristics of a liquid-fueled ramjet engine under high pressure air-stream conditions. The penetrations in high pressure conditions are smaller than the values calculated from Inamura's or Lee's equations, and the jet penetrations in the high pressure conditions have a similar tendency. In the dual orifice injectors, the jet penetrations of rare orifice is rapidly increased due to the reduction of the drag, which is created by the jet column of front orifice. The jet penetration of rare orifice is increased because of the drag reduction created by the jet column of the front orifice. Because of the drag reduction formed by the column of jet, the jet penetration in the rear orifice of dual orifice injector is much larger than the jet penetrations of single orifice injector. As the distances of the orifice are increased, the jet penetrations of the rear orifice decrease.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.749-752
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• 2004

In a liquid-fueled ramjet engine, the insufficient mixing and evaporation result in the low combustion efficiency and combustion instability. Improving its spray characteristics and devising a means of mixing fuel droplets with air may compensate these disadvantages of liquid fuel ramjet engine. The jet penetrations of various fuel injectors were measured to investigate the spray characteristics of a liquid-fueled ramjet engine under high pressure air-stream conditions. The penetrations in high pressure conditions are smaller than the values calculated from Inamura's or Lee's equations, and, in the high pressure conditions, the jet penetrations are similar each other. In the dual hole injectors, the jet penetrations of rear orifice is rapidly increased due to the reduction of the drag, which is created by the jet column of front orifice. The jet penetration of rear orifice is increased because of the drag reduction created by the jet column of the front orifice. And, because of the drag reduction formed by the column of jet, the jet penetration in the rear orifice of dual hole injector is much larger than the jet penetration of single hole injector. As the distances of the orifice are increased, the jet penetrations of the rear orifice decrease.

• 한국항공운항학회지
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• 제14권2호
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• pp.27-32
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• 2006

The performance-design algorithm of a liquid ramjet engine was studied, which showed the comparable results with CFD calculation except the shock-boundary layer interaction region. In addition to the description of the design algorithm, several important design parameters, such as equivalence ratio, combustion efficiency, air capturing factor, and flight Mach number, are evaluated as predicting one of performance factors, Isp, of a typical ramjet engine, so that the flight envelope might not be determined with narrow perspective performance-operation-area in off-design regime.

• 한국추진공학회지
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• 제3권4호
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• pp.51-57
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• 1999

Ramjet 엔진에서 Ramjet 입구의 초음속 유동에 의한 압축과정은 연소기내로 유입되는 공기의 온도를 상승시킨다. 따라서 고도와 비행조건에 따라 변하는 실제비행조건을 모사하기 위해서는 공기의 온도와 속도를 정확하게 제어할 필요가 있다. 본 연구에서는 Vitiated Air Heater를 제작하여 공기, 수소, 산소의 안을 변화시키면서 Vitiated Air Heater 연소가스(Vitiated Air)의 온도분포와 속도분포, 그리고 연소가스 성분을 측정함으로써 Vitiated Air Heater의 성능을 평가하였다. 그 결과 Ramjet 엔진의 지상실험범위에 요구되는 Ramjet 연소기 입구의 유입 속도범위(80~120 ㎧)와 온도범위(400~800 K)를 만족하였으며, 균일한 속도 및 온도분포로 대기공기와 같은 산소성분비를 가지는 Vitiated hir를 얻을 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권6호
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• pp.596-604
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• 2010

이중램제트(이중연소 및 이중모드) 추진기관의 작동특성 및 주요 설계인자를 파악하기 위하여 램제트/스크램제트 추진기관에 대한 공기 및 열역학적 관점에서 이론적인 분석을 수행하였다. 엔진의 효율계수를 적용한 열역학 사이클 해석을 수행하여 각 추진기관의 성능특성을 파악하고, 흡입구 성능 특성, 연소기 입구 마하수, 연소기 형상 및 당량비(연료분사량)에 따른 성능민감도를 분석하였다. 이를 바탕으로 이중램제트 추진기관의 성능설계방향을 제안한다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제6권3호
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• pp.103-110
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• 2003

The present work was conducted to achieve the better understanding of the performance analysis technique for the expander type air turbo ramjet engine. For this purpose, the performance analysis was carried out using a small engine(8.0kN thrust) with two types of fuels. From this analysis, at the same input condition, the thrust of methane-fueled engine was 25% lower than that of hydrogen. In addition, the case of methane shows the inapplicable engine performance cycle.(i.e., The compressor work exceeds the turbine output power) These results come mainly from the different heating value of each fuel and specific heat. This analysis also shows that, to build a same performance cycle as the hydrogen case, the methane-fueled engine requires increased air and fuel flow rates, increased turbine expansion ratio, and decreased compressor pressure ratio.