• 제목/요약/키워드: Residual Propellant

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다중탱크를 갖는 인공위성의 열펌핑을 이용한 잔여연료량 측정방법 연구 (Analysis of Residual Propellant Gauging System Using Thermal Pumping of Satellite Employing Multi-tank System)

  • 한조영;김정훈;박응식
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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    • pp.141-145
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    • 2004
  • 위성의 잔여연료량은 인공위성의 수명을 결정하는 가장 중요한 요소 중에 하나이다. 하지만 이러한 잔여연료량은 부정확하고 불규칙한 여건으로 인하여 정확하게 측정이 불가능하다. 특히 미세중력하에서 액체의 추진제가 탱크주위에 넓게 퍼지는 관계로 인하여 직접적인 측정은 불가능하다. 본 논문에서는 기존에 사용되어왔던 여러 방법을 간단히 소개하고, 두 개 이상의 다중탱크시스템을 갖는 위성에서 온도차이에 의해 추진제가 이동하는 열펌핑현상을 이용하여 잔여연료량을 측정할 수 있는 방법을 제시하고자 한다.

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잔여추진제 추정을 위한 열질량법의 통계적 불확실성 분석 (Statistical Uncertainty Analysis of Thermal Mass Method for Residual Propellant Estimation)

  • 박응식;박봉규;허환일
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권12호
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    • pp.1116-1123
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    • 2015
  • 정지궤도위성의 수명은 추진제 잔여량에 좌우되고 정확한 잔여추진제량 측정은 조기 수명종료로 야기되는 경제적 손실을 완화시킬 뿐만 아니라 후속위성의 대체나 위성망 운용계획 등에 매우 중요하다. 본 논문에서는 열질량법과 그 불확실성 추정방법에 대한 기본이론에 대해 소개한다. 열질량법 잔여추진제 분석은 무궁화위성 데이터를 기초로 분석하였고 이러한 열질량법 불확실성 분석은 몬테카를로 방법을 사용하여 수행하였다. 이러한 연구 결과를 통해 열질량법을 사용한 잔여추진제 추정의 중요 파라미터를 알 수 있다.

정지궤도위성의 잔여추진제량 측정방법 및 기술동향 (Residual Propellant Gauging Methods for Geostationary Satellites and Recent Technology Status)

  • 박응식;허환일
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권10호
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    • pp.870-877
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    • 2014
  • 정지궤도위성은 궤도상에서 다양한 궤도상 교란을 겪고 이로 인해 시간이 증가함에 따라 위성의 위치가 변화하게 되는데 이러한 위성의 위치변화를 제어하기 위해 추력기가 사용된다. 이를 위해 적정한 양의 액체추진제가 탑재되며 시간이 지남에 따라 이러한 추진제의 양은 감소된다. 이는 궤도상에서 운용되는 위성의 수명은 추진제 잔여량에 좌우됨을 의미한다. 그러므로, 정확한 잔여추진제량 측정은 때이른 수명종료로 야기되는 경제적 손실을 완화시킬 뿐만 아니라 후속위성의 대체나 위성망 운용계획 등에 매우 중요하다. 본 논문에서는 현재 정지궤도위성에서 사용되고 있는 잔여추진제 측정방법들과 실험실 수준에서 연구되고 있는 잔여추진제 측정방법들에 대해 소개하고자 한다.

몬테카를로방법을 이용한 천리안위성 궤도전이 소요추진제량 추정에 관한 연구 (COMS GTO Injection Propellant Estimation using Monte-Carlo Method)

  • 박응식;허환일
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.62-71
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    • 2015
  • 정지궤도위성은 궤도상에서 위치변화를 제어하기 위해 추력기를 사용하고 운용수명에 맞추어 적정한 양의 액체추진제를 탑재한다. 그러므로 정지궤도위성의 수명은 추진제 잔여량에 좌우되고 정확한 잔여추진제량 측정은 조기 수명종료로 야기되는 경제적 손실을 완화시킬 뿐만 아니라 후속위성의 대체나 위성망 운용계획 등에 매우 중요하다. 잔여추진제량을 측정하는 방법은 주로 PVT 방법, 열질량법, 회계식 방법이 사용된다. 본 논문에서는 회계식방법을 사용하기 위한 천리안위성 이원추진시스템의 모델링과 몬테카를로 방법을 이용하여 천리안위성의 궤도전이 소요 추진제량을 분석하였다.

액체 추진 로켓의 최적 연료 바이어스 산정 및 추진제 잔류량 분석 (Optimal Selection of Fuel Bias and Propellant Residual Analysis of a Liquid Rocket)

  • 송은정;조상범;노웅래
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.88-95
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    • 2015
  • 본 논문에서는 액체 엔진의 혼합비 오차와 추진제 탑재 오차가 성능에 미치는 영향에 대해서 분석하였다. 75톤급 엔진 4개를 클러스터링하는 발사체 모델에 대해 이런 오차에 의해 발생하는 추진제 잔류량을 확률적인 Monte-Carlo 방법을 사용하여 계산하고 잔류량을 최소화할 수 있는 최적 연료 바이어스를 도출하였다. 다른 발사체에 사용된 근사식을 사용한 해석적인 방법과 비교함으로써 얻어진 결과의 타당성을 검토하였다.

추진제 KM30Al의 저장 온도/습도와 저장수명과 관계 고찰 (A Study on the Effect of Storing Temperature and Humidity upon the Self Life of Propellant KM30Al)

  • 조기홍
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.13-23
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    • 2006
  • A propellant mainly consisting of nitric ester including nitrocellulose and nitroglycerine is characteristic of being decomposed naturally. And this phenomenon is known as being affected mostly by its storing temperature and humidity. In this research, the effect of storing temperature and humidity on self life has been studied by measuring the contained quantity of residual stabilizer of propellant KM30Al, which are parts of 155MM propelling charge K676 and K677; the method for the measurement is acceleration aging test, and decomposition reaction equation, Eyring Equation and Berthlot Equation were used for the calculation. As result of this study, it was found that the storing temperature influenced seven times as large as the storing humidity upon the self life of the propellant KM30Al, Furthermore, especially in the high temperature region, the storing temperature had a dominant effect on the self life.

액체로켓 추진기관에서의 극저온 추진제 탑재량 및 잔류량 예측기법 (Establishment of cryogenic propellant loading mass and estimation of residual propellant mass)

  • 조남경;한상엽;김영목
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.191-195
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    • 2005
  • 액체로켓 추진기관의 극저온 추진제는 추진제 탑재 및 지상운용, 발사과정에서의 밀도변화와 탑재시 설정된 공연비와 실제 연소 시 적용된 공연비의 차이를 고려하여 탑재되어야 한다. 연소 및 종단시 탱크에 남아있는 잔류 추진제의 양을 정확히 파악하고 최소화 하는 것은 발사체 전체 성능 및 신뢰성을 향상시키기 위해 매우 중요한 사항이다. 본 논문에서는 극저온 추진제인 액체산소의 탑재량 설정과 잔류추진제를 예측하는 절차와 기법을 제시한다. 충전, 대기, 선 가압, 비행의 전 단계에 걸쳐 액체 산소의 온도 변화에 따른 밀도변화를 예측하여 필요한 탑재량을 예측하였으며, 연소 시 설정 공연비와 실제 공연비에 차이에 대한 계측 방법 및 제어기법을 제시한다. 또한 제시된 절차 및 방법을 1단급 액체추진기관의 경우에 대하여 적용하여 추진제의 탑재량 및 잔류량을 계산하고 적절한 제어방안을 제시한다.

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기체발생기용 복합고체추진제의 조성 및 성능특성 연구 (A Formulation and Performance Characteristics of Composite Solid Propellant for an Application to Gas Generators)

  • 김정수;박정
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.181-184
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    • 2009
  • 로켓시스템의 에너지원으로 적용할 수 있는 기체발생기용 복합 고체추진제의 개발과정을 기술한다. 80%의 고체입자 부하율과 양호한 유동성, 그리고 $-50^{\circ}C{\sim}70^{\circ}C$에서 경화에 적절한 추진제 물성을 갖는 HTPB를 바인더로 하여, 낮은 화염온도, 적은 고체입자 잔사, 무독성 생성물의 추진제 제조가 가능한 AN을 제1종 산화제로, 탄도특성 제어에 필요한 AP를 제2종 산화제로 추진제 주요 조성이 구성된다. 기본조성을 근거로 하여 일련의 물성개선 시험이 수행되었으며 최대응력 8 bar 및 최대응력점 변형율 30%, 그리고 탄성계수 1000 psi 수준의 물성을 갖는 추진제 조성을 얻을 수 있었다.

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추진장약 K676 및 K677의 저장온도가 저장수명에 미치는 영향 (A Study on the Effect of Storing Temperature upon the Self Life of Propelling Charge K676 and K677)

  • 조기흥;장일호
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.14-24
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    • 2005
  • A propellant mainly consisting of nitric ester including nitrocellulose, nitroglycerine and nitroguanidine is characteristic of being decomposed naturally. And this phenomenon is known as being affected mostly by its storing temperature. In this research, the effect of storing temperature on self life has been studied by measuring the contained quantity of residual stabilizer of propellant KM30A1, ignition powder and combustible cartridge case, which are parts of 155MM propelling charge K676 and K677; the method for the measurement is acceleration aging test, and decomposition reaction equation and Berthlot Equation were used for the calculation. The result of this research shows that propellant KM30A1, ignition powder, combustible cartridge case in order of decreasing self life, and the self life decreases to 1/3 as the temperature increases by $10^{\circ}C$.

기체발생기용 질산암모늄 산화제 기반 복합고체추진제의 조성 및 기계적 물성 (A Study on the Formulation and Mechanical Properties of AN-based Composite Solid Propellant for an Application to Gas Generators)

  • 박정;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.1-6
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    • 2009
  • 로켓시스템의 에너지원으로 적용할 수 있는 기체발생기용 복합 고체추진제의 개발과정을 기술한다. 80%의 고체입자 부하율과 양호한 유동성, 그리고 $-50^{\circ}{\sim}70^{\circ}C$에서 경화에 적절한 추진제 물성을 갖는 HTPB를 바인더로 하여, 낮은 화염온도, 적은 고체입자 잔사, 무독성 생성물의 추진제 제조가 가능한 AN을 제1종 산화제로, 탄도특성 제어에 필요한 AP를 제2종 산화제로 추진제 주요 조성이 구성된다. 기본조성을 근거로 하여 일련의 물성개선 시험이 수행되었으며 최대응력 8 bar 및 최대응력점 변형율 30%, 그리고 탄성계수 1000 psi 수준의 물성을 갖는 추진제 조성을 얻을 수 있었다.