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KSLV-Ⅱ 75톤급 엔진 지상연소시험설비 산화제시스템 인증시험
서대반(Daeban Seo),유병일(Byoungil Yoo),전준수(Junsu Jeon),황창환(Changhwan Hwang),김승한(Seunghan Kim),한영민(Yeoungmin Han) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.5
한국형발사체의 1/2단용 추진 시스템으로 사용되는 75톤급 액체로켓엔진의 연소시험설비가 나로우주센터 부지 내에 구축되었으며, 설비의 각 시스템 중 산화제인 액체산소를 엔진으로 공급하는 산화제 시스템의 구성, 설치결과 및 공급 성능 인증 시험결과가 본 논문에서 제시되었다. 공급 성능 인증 시험은 수류시험을 통하여 수행되었으며, 정격 유량 조건에서는 174.4 kg/s 의 유량이, 설비 최대 유량 조건에서는 195 kg/s 의 유량이 시스템을 통해 안정적으로 공급되는 것을 확인하였다. The system configuration, construction result and performance evaluation of oxidizer system in the 75 tonf engine combustion test facility was presented. The oxidizer system in this facility is the system which supplies a liquid oxygen from the runtank to the engine inlet at a particular flow rate and pressure. The performance evaluation of the system was carried out through a cold flow test. Measured flow rate is 174.4 kg/s at the rated flow rate condition, and 195 kg/s is measured at the maximum flow rate condition of the system. Based on these result, the system performance was successfully verified.
서대반(Daeban Seo),유병일(Byoungil Yoo),조남경(?Namkyung Cho),김승한(Seung-Han Kim),김성룡(Seong-Lyong Kim),이광진(Kwang-Jin Lee),우성필(Seongphil Woo),김성혁(Sunghyuk Kim),김채형(Chae-Hyoung Kim),황창환(Chang Hwan Hwang),임지혁(Ji-H 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.12
한국형발사체의 1단 및 2단에 탑재될 75톤급 액체엔진의 개발시험이 나로우주센터 내 엔진 지상 연소시험설비에서 수행되고 있다. 시험 준비 과정에서 산화제 펌프 입구의 요구 조건을 만족하기 위해 예냉 과정을 수행하게 되는데, 시험 운용의 효율성을 위하여 엔진의 예냉 특성 및 예냉 과정에서 소모되는 추진제의 양을 파악하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 75톤 엔진 1G 개발시험에서 평가된 엔진의 예냉 특성 및 시험 준비 과정에서의 추진제 소모량에 대한 결과를 기술하였다. Developement test of 75 tonf-class engine for KSLV-II"s first and second stage is undergoing in Rocket Engine Test Facility(RETF). In a test preparatory stage, engine chill down is performed to satisfy inlet condition of Oxidizer pump. It is important to evaluate the chill down characteristics and an oxidizer consumption rate during the preparatory stage for improving test effectiveness. In this paper, the result of engine chill down characteristics and the oxidizer consumption characteristics is described.
75톤급 액체엔진 연소시험설비의 액체산소 과냉각 시스템
서대반(Daeban Seo),유병일(Byoungil Yoo),이정호(Jungho Lee),조남경(Namkyung Cho),김승한(Seunghan Kim),한영민(Yeoungmin Han) 한국추진공학회 2017 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.5
한국형발사체의 설계안에는 산화제 배관의 geysering 현상과 펌프 입구의 cavitation 현상을 방지하기 위하여 발사대기 중 산화제인 액체산소를 과냉각 하여 공급하는 시나리오가 포함되어 있다. 이 조건을 75톤급 엔진 개발 시험 단계에서 검증하기 위해 엔진 연소시험설비에는 액체산소를 과냉각 할 수 있는 시스템이 적용되었다. 여기에는 진공 이젝터를 이용한 방법과 탱크 내 헬륨 분사를 통한 방법이 적용되었으며, 성능 평가를 위해 각각에 대한 과냉각 시험이 수행되었다. 두 시험에서 모두 약 17분간 시험이 진행되었으며, 탱크 50%수위 지점 기준 이젝터를 이용한 시험에서는 약 3.3K, 헬륨 분사를 이용한 시험에서는 약 2.2K 의 과냉각 결과를 나타내었다. In the design of KSLV-II, there is a scenario in which supercooled liquid oxygen is supplied to prevent a geysering phenomenon in the oxidizer pipe and a cavitation phenomenon at the pump inlet. To verify this condition in the engine development test phase, a system that supplies supercooled liquid oxygen to the engine was applied in the engine combustion test facility. In this system, supercooling methods using a vacuum ejector and using helium injection to the tank were appied. Both tests were carried out for about 17 minutes. Supercooling results of about 3.3K for the ejector test and about 2.2K for the helium injection test were obtained at the 50% level of the tank.
서대반(Daeban Seo),유병일(Byoungil Yoo),정용갑(Yongghap Chung),한영민(Yeoungmin Han) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.5
한국형발사체 75톤급 연소기 연소시험을 위한 연소시험설비의 구축이 완료된 후 산화제 공급 시스템의 성능을 평가하기 위한 수류시험이 수행되었다. 1차 수류시험 결과 런탱크 압력 약 100 bar에서 런탱크 ~ 연소기 구간에서의 기밀 여부가 확인되었으며, 서브라인만 개방한 상태에서의 유량 및 연소시험을 위한 filling time을 측정하였다. 2차 수류시험에서는 런탱크를 46 bar로 가압한 후 메인라인/서브라인을 모두 개방하여 설비 최대 유량으로의 액체산소 공급 성능을 확인하였다. The combustion chamber test facility of 75-tonf class combustion chamber was constructed, then cold flow test of oxidizer supply system for its performance evaluation was conducted. In the 1st test leak tightness of the system under 100 bar condition was verified, and a flow rate and a filling time was measured as subline valve was opened. In the 2nd test, the maximum flow rate of liquid oxygen in the system was verified at the runtank pressure of 46 bar as main and subline valves was opened.
한국형발사체 75톤급 엔진 지상 연소시험 시 후류시스템 성능평가
김성혁(Sunghyuk Kim),김승한(Seung-Han Kim),김성룡(Seong-Lyong Kim),김채형(Chae-Hyoung Kim),서대반(Daeban Seo),소윤석(Younseok So),우성필(Seongphil Woo),유병일(Byoungil Yoo),이광진(Kwang-Jin Lee),이승재(Seung Jae Yi),이정호(Jungho Lee 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.12
엔진 지상 연소시험설비(Rocket Engine Test Facility, RETF)에서는 한국형발사체(KSLV-II)의 1단 엔진인 75톤급 엔진 연소시험이 진행 중에 있다. 엔진 지상 연소시험에서 후류시스템은 코어인젝터, 화염유도덕트 및 화염유도로에 충분한 양의 냉각수를 공급함으로써 고온의 배기가스를 안전하게 처리하는 역할을 한다. 본 논문에서는 주로 연소시험 시 화염유도로에 공급되는 냉각수의 출구 온도변화를 통해 후류시스템의 성능을 평가하였다. Combustion test for 75tonf-class rocket engine of KSLV-II"s first stage engine is undergoing in Rocket Engine Test Facility(RETF). In the engine ground combustion test, exhaust system provides a sufficient amount of cooling water to the core injector, flame guide duct and flame deflector to safely treat the high temperature exhaust gas. In this paper, the performance of the exhaust system is mainly evaluated by changing the outlet temperature of the cooling water supplied to the flame deflector in combustion test.