표제지
목차
요약문 3
SUMMARY 4
제1장 서론 7
1. 연구개발의 필요성 7
가. 연구개발대상 기술의 경제적ㆍ산업적 중요성 및 연구개발의 필요성 7
2. 연구개발의 목표 및 내용 9
가. 연구개발의 최종목표 및 성격 9
(1) 연구개발의 최종목표 9
제2장 국내외 기술개발 현황 11
1. 연구개발대상 기술의 국내ㆍ외 현황 11
가. 산화제 과잉 엔진용 금속재료 및 코팅 관련 11
나. 산화제 과잉 연소 시험 관련 14
다. 기체/액체 인젝터 관련 20
제3장 연구개발수행 내용 및 결과 22
1. 국내외 자료 조사 및 분석 22
가. 해외 자료 조사 및 분석 (개발 완료된 로켓 엔진) 22
나. 해외 자료 조사 및 분석 (개발 중인 엔진) 27
다. 국내 자료 조사 및 분석 30
2. 시험 장치 및 설비 검토 31
가. 시험 방안에 대한 검토 31
1) 예연소기를 활용한 시험 방안 31
나. 예연소기 시험 설비 32
1) 액체 산소 공급 설비 32
2) 케로신 공급 설비 34
3) 기타 공급 설비 36
4) 제어 계측부 38
5) 연소 시험 스탠드 39
6) 삼중분사기 수류시험 및 헤드 제작 40
제4장 연구개발목표 달성도 45
1. 연차별 연구개발의 목표 및 내용 45
가. 1차 년도 (주요 내용 정리) 45
나. 2차 년도 (주요 내용 정리) 45
다. 3차 년도 (주요 내용 정리) 47
2. 1차 년도 연구 개발 목표 달성도 48
가. 연구개발 최종목표 48
나. 1차 년도 성과목표 달성도 48
제5장 연구개발결과의 활용계획 49
1. 활용계획 49
제6장 참고문헌 50
표 1. 대략적인 연소 실험 조건 (예상) 10
표 2. 금속재료 및 코팅에 대한 선행 연구 기관 11
표 3. 국내 연소 시험 관련 연구수행 기관 14
표 4. 본 연구실 주요 연구 개발 실적 19
표 5. 해외 국가별 다단연소사이클 엔진 (개발 완료) 22
표 6. 다단연소 사이클 로켓 엔진 요구조건 30
표 7. 예연소기 시험 조건 31
표 8. 액체 산소 공급 탱크 제원 33
표 9. 케로신 공급 탱크 제원 35
표 10. IMC 사양 38
표 11. 삼중 분사기 설계 변경 수치 40
표 12. 삼중 분사기 설계 변경 방향 41
표 13. 단일 인젝터의 설계 차압 및 설계 유량 41
표 14. 설계유량이 공급되는 헤드 차압 44
그림 1. 가스발생기 및 다단 연소 사이클 엔진 구분 7
그림 2. 가스발생기 및 다단 연소 사이클 엔진 사진 8
그림 3. 예연소기/내산화배관/주연소기 연계 연소실험 장치 그림 10
그림 4. 온도센서에 의한 화재발생 12
그림 5. 고압 과산화상태의 금속발화모습 12
그림 6. 산화제환경에서 금속 재질 평가 13
그림 7. 내산화 코팅 적용 제품 예 (러시아) 13
그림 8. Preburner PB01 (Simplex Injector Type) 14
그림 9. 금속 재질 내산화 평가를 위한 축소형 예연소기 시험 장치 구성 15
그림 10. 구축된 축소형 예연소기 실험 장치 15
그림 11. Full facility combustion test data 16
그림 12. Temperature and pressure of stabilizer 16
그림 13. 연소 실험 설비 P&ID 18
그림 14. 본 실험실이 보유/운영 중인 3개의 연소 실험 스탠드 18
그림 15. 본 연구와 관계된 선행 연구 실적 20
그림 16. 충남대 2011년 250N급 가스메탄/액체산소 연소실험 21
그림 17. 압력에 따른 추력 23
그림 18. RD-171 23
그림 19. RD-170 24
그림 20. RD-58M 24
그림 21. RD-0124 25
그림 22. RD-191 25
그림 23. RD-8 26
그림 24. YF-100 26
그림 25. AR-1 27
그림 26. Engine-2 28
그림 27. YF-650을 사용하는 LM 9 발사체 28
그림 28. SCE-200 29
그림 29. 예연소기 및 내산화 배관 시험 장치도 31
그림 30. 액체 산소 공급 설비 공급용 P&ID 33
그림 31. 액체산소 공급 탱크 33
그림 32. 케로신 엔진 공급용 P&ID 34
그림 33. 케로신 저장 탱크 및 충진 탱크 35
그림 34. 가압용 돔 레귤레이터 전경 35
그림 35. 케로신 공급 배관 36
그림 36. 케로신 공급 배관 및 질량 유량계 36
그림 37. 이전 퍼지용 질소 봄베 37
그림 38. 추가된 퍼지용 질소 봄베 37
그림 39. 퍼지 공급용 배관 37
그림 40. 퍼지 압력 조절용 레귤레이터 37
그림 41. 스탠드와 연결되는 각종 배관 (1) 37
그림 42. 스탠드와 연결되는 각종 배관 (2) 37
그림 43. 연소 실험 제어실 38
그림 44. 예연소기 시험 스탠드 39
그림 45. 분사기 형상 변수 정의 40
그림 46. 삼중분사기 수류실험 치구 41
그림 47. 삼중분사기 A2-01 수류실험 결과 42
그림 48. 삼중분사기 A2-02 수류실험 결과 42
그림 49. 삼중분사기 A2-03 수류실험 결과 42
그림 50/그림 47. 제작된 헤드 모습 43
그림 51/그림 48. A2 헤드 수류시험 결과 분무 사진 43
그림 52/그림 49. A2 헤드 수류시험 결과 44