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안성용(Sungyong An),권세진(Sejin Kwon) 한국추진공학회 2008 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.5
50 Newton 진공 추력 레벨을 가지는 과산화수소 단일추진제 추력기를 개발하였다. 축소형 추력기를 제작하여 제조한 촉매의 추진제 분해 성능을 평가하였다. 축소형 추력기의 성능평가 결과로부터 50 Newton 추력을 위한 추진제 유량을 완전히 촉매 분해시키기 위해 필요한 반응기를 설계하였다. 스케일 업을 통해 제작된 추력기는 34.8 g/s의 추진제 유량에서 98%의 특성속도 효율을, 대기압 조건에서 42 Newton의 추력, 123 sec의 비추력 결과를 보임으로써 반응기 스케일 업 과정이 적절함을 확인하였다. A 50 Newton monopropellant thruster being developed for attitude control in a variety of aerospace application systems is described in this paper. A scaled down thruster with platinum on aluminum oxide in the reaction chamber was tested to determine the catalyst capacity. A scaled up thruster, was designed and fabricated using data obtained on small scale device, was evaluated by decomposition efficiency based on temperature, efficiency of characteristic velocity, and measurement of thrust. The performance of a scaled up thruster was 42 Newton in thrust, 98 % in efficiency of characteristic velocity, and 123 sec in specific impulse at sea level.
과산화수소 촉매 분해를 이용한 하이브리드 로켓 자연 점화
안성용(Sungyong An),진정근(Jungkun Jin),정은상(Eunsang Jung),권세진(Sejin Kwon) 한국추진공학회 2009 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.11
고농도 과산화수소를 산화제로 이용하는 하이브리드 로켓의 자연 점화 연구를 수행하였다. 별도의 점화기 없이 촉매 반응을 통한 과산화수소 분해가스를 파라핀 및 폴리에틸렌에 분사함으로서 점화를 하였고 연속적인 재점화 및 즉각적인 점화 특성을 확인하였다. 안정적인 연소를 위해 파라핀은 PE에 비해 높은 연소실 특성길이가 요구된 반면, 펄스 응답특성은 점화지연 13 ms, 상승시간 30 ms 로서 폴리에틸렌의 응답성에 비해 두 배 가량 빠른 특성을 보였다. The auto-ignition tests of hybrid rockets with the concentrated hydrogen peroxide as an oxidizer were presented. Auto-ignition, restartability, and instant ignition were successfully demonstrated by injecting decomposed gases from H2O2 into paraffin or polyethylene fuels. In addition, much faster response time was demonstrated in case of a paraffin, which was 13 and 30 ms at ignition delay and rise time respectively.
엔진 노즐 형상이 Plume 적외선 신호에 미치는 영향에 관한 연구
안성용(Sungyong An),김원철(Woncheol Kima),오성환(Seonghwan Oh) 한국항공우주학회 2012 韓國航空宇宙學會誌 Vol.40 No.8
본 연구에서는 엔진 노즐 형상이 엔진 Plume의 적외선 신호 특성에 미치는 영향에 대해서 연구하였다. 이를 위해 적외선 신호 감소 효과를 가지는 큰 세장비의 엔진 노즐과 적외선 감소가 요구되지 않는 항공기에 적용되는 일반적인 원통형 형상의 노즐에 대한 형상설계를 수행하였다. 그리고 두 노즐에 대한 열유동해석을 수행하고 두 노즐의 유동장 특성을 비교하였다. 이후 열유동해석 결과를 이용하여 두 노즐에 대한 적외선 신호 해석을 수행하고 그 결과를 분석하였다. A study on the effect of engine nozzle configuration on the engine plume Infra-red (IR) signature characteristics is performed. Configuration design of an engine nozzle with high aspect ratio to reduce IR signature level and a cylindrical nozzle which is typically used for conventional aircraft which does not require IR signature reduction is performed. And CFD analysis for the two nozzles is performed to compare the flowfields characteristics of the two nozzles. Finally IR signature analysis for the two nozzles is accomplished to calculate the total intensity level at mid-wave infra-red and investigate the differences of IR signature characteristics between the two nozzles.
발사체 자세제어를 위한 100, 250 N 급 상용 과산화수소 단일추진제 추력기 개발
안성용(Sungyong An),김종학(Jonghak Kim),윤호성(Hoseung Yoon),권세진(Sejin Kwon) 한국추진공학회 2009 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.11
발사체 상단의 자세제어를 목적으로 하는 과산화수소 단일추진제 추력기 설계 및 성능평가를 수행하였다. 상용 발사체급에 요구되는 수준인 100, 250 N 급 추력기를 목표로 하였으며 검증 모델에서 성능시험을 통해 형상을 확정한 후, 최종 비행 모델을 밸브와 통합하여 개발하였다. 설계된 추력기는 특성 속도, 추력, 비추력 및 펄스 응답성 측정을 통해 설계의 적절성을 검증하였다. Design and performance evaluation of H2O2 monopropellant thrusters to be used at attitude control of space launch vehicles were presented in this paper. Flight model thrusters were designed after two reactors for 100, 250 Newton were conformed at engineering model. Each thruster was evaluated by measurement of characteristic velocity, thrust, specific impulse, and pulse response times.
반응기 설계인자에 따른 과산화수소 단일추진제 추력기의 응답속도 및 압력특성
안성용(Sungyong An),이정섭(Jeongsub Lee),이재원(Jaewon Lee),조승환(Seunghwan Cho),권세진(Sejin Kwon) 한국추진공학회 2009 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.5
과산화수소 단일추진제 추력기의 설계인자에 따른 펄스 응답속도에 대한 연구를 실험적으로 수행하였다. 서로 다른 다섯 개의 50 Newton 급 추력기를 이용하여 인젝터 분사 방향/균일도, 반응기 세장비, 매니폴더 및 챔버부피의 변화에 따른 응답속도를 측정하였으며, 가압압력에 따른 차이 또한 살펴보았다. 그 결과 다른 요소에 비해 반응기 세장비 및 매니폴더 부피가 응답속도에 직접적인 관련이 있었다. 또한 반응기 직경/길이비가 증가하여 압력 손실이 크거나 반응챔버의 압력이 낮게 형성되는 경우 압력 불안정성이 나타났다. The response times of monopropellant thrusters at a pulse mode were investigated experimentally as design parameters and feed pressure conditions. Five different model thrusters as injection direction/uniformity, aspect ratio of reactor, volumes of manifold and chamber were designed. As a results, two parameters, aspect ratio and manifold volume, were directly related to response characteristics. Additionally, chugging instability at reaction chamber was observed when pressure drop across the catalyst bed was increased due to high aspect ratio or when low pressure was built at reaction chamber.