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발사체 이륙시 엔진최대추력에서 발사체 고정을 해제하는 지상고정장치의 유압시스템 작동 시험 및 특성 분석
김대래(Dae Rae Kim),양성필(Seong Pil Yang),이재준(Jae Jun Lee),김범석(Bum Suk Kim),송오섭(Oh-Seob Song),이영신(Young-Shin Lee) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.12
한국형 발사체 지상고정 장치 (Vehicle Holding Device)는 발사체 하부에서 발사체를 고정하는 장치로서 발사체 이륙시 엔진 최대 추력에서 고정을 해제하고 발사체는 이륙한다. 이 과정에서 모든 고정 장치는 동시에 작동하여야 한다. 또한 고정해제시 장치의 고정력을 일시에 제거하는 경우 발사체 추진체가 탱크 내부에서 상하로 진동하는 “카동아동아동 (ka doing a doing a doing mode)” 현상을 유발할 수 있으므로, 점진적으로 고정력을 제거할 수 있는 기능을 필요로 한다. 본 연구에서는 “동시 작동 요구 조건” 및 “점진적 고정해제 요구조건”을 만족하기 위해 설계된, 복잡한 유압기기 없이 추압기 및 파이로 밸브로 유압실린더의 속도를 발생시키고 오리피스에 의해 유압구동기의 속도를 제어하는, 발사체 지상고정장치 유압시스템의 작동 시험을 통하여 운동특성을 분석하고 요구조건을 만족시킬 수 있음을 확인함으로서 최대추력에서 동작할 수 있는 발사체 지상고정 장치의 개발을 위한 공학적 기반을 마련하였다. The responsibility of the vehicle holding device (VHD) for KSLV-II launch vehicle is to hold the launch vehicle securely while it is stayed on launch pad vertically and release launch vehicle safely at maximum thrust after engine ignition to allow a lift-off of launch vehicle. During a release of the holding mechanism of VHD, to prevent the Ka doing a doing a doing mode which is vertical oscillation of entire liquid propellant, gradual release of launch vehicle is required. Also, a release of all VHD should be synchronized very precisely. In this study, to comply the “gradual release and synchronized operation requirement”, a simple and reliable hydraulic system using orifice and pyro valve to control speed of hydraulic cylinder is tested instead of using complicated hydraulic components. As a result, it is verified that hydraulic system meets the requirement. Through this study, engineering basis to develop VHD releaseing launch vehicle at maximum thrust during lift-off is provided.