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오지성(Jisung Oh),이관주(Gwan Joo Lee),김수정(Sujeong Kim),김한준(Hanjoon Kim),박의용(Euiyong Park),권혁호(Hyukho Kwon),조인현(In-Hyun Cho) 한국추진공학회 2017 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.5
KSLV-II 가속모터는 한국형발사체에 사용하는 단분리모터의 한 종류이며 역추진모터와 동시에 작동하여 단분리를 수행한다. 가속모터의 목표 성능에 맞는 내탄도 설계, 추진제 조성 적용, 연소관 및 경사형 노즐 설계를 수행하였다. 연소관 및 노즐의 소재로 티타늄 합금을 적용하였으며 알루미늄이 다량 함유된 추진제에 대한 내열 성능 확보를 위한 노즐 내열재 소재를 선정하였다. 지상연소시험을 수행하여 KSLV-II 요구조건에 맞는 가속모터의 연소 성능을 확보하였다. KSLV-II ullage motor is a type of the separation motor of Korea Space Launch Vehicle. Simultaneously operates with the retro Motor to perform the stage separation. The internal ballistics design, application of propellant composition, and the design of the combustion chamber and the canted nozzle were performed in accordance with the target performance of the ullage motor. Ti-6Al-4V alloy was applied to the combustion as material of chamber and nozzle. The heat resistant material of the nozzle was selected to ensure the heat resistance of the propellant containing a large amount of aluminum. And the combustion performance of the ullage motor satisfying the KSLV-II requirements was secured by performing the ground combustion test.
오지성(Jisung Oh),최지용(Jiyong Choi),박의용(Euiyong Park),조인현(Inhyun Cho) 한국추진공학회 2021 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.5
한국형발사체 역추진모터의 성능 검증을 위해 환경 시험을 수행하였다. 장기 저장용 모터 2기를 선정하여 진동, 충격, 온도 충격 시험을 통해 역추진모터에 극한의 환경 조건을 가했다. 환경 시험 후, 비파괴 검사와 지상 연소 시험을 통해 역추진모터의 성능을 검증하였으며, 평균 추력, 작동 시간, 점화 지연 시점에 대한 체계 요구 조건을 달성하였다. Environmental tests were carried out to verify the performance of the Korea Space Launch Vehicle Retro Motor. Two long-term storage motors were selected. Extreme environmental conditions were applied to Retro Motor through vibration, shock and temperature shock tests. After environmental testing, the performance of the Retro Motor was verified by non-destructive testing, and ground combustion testing. System requirements for average thrust, operating time, and ignition latency were achieved.
오지성(Jisung Oh),최지용(Jiyong Choi),박의용(Euiyong Park),조인현(Inhyun Cho) 한국추진공학회 2021 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.5
한국형발사체 가속모터의 성능 검증을 위해 환경 시험을 수행하였다. 장기 저장용 모터 2기를 선정하여 진동, 충격, 온도 충격 시험을 통해 가속모터에 극한의 환경 조건을 가했다. 환경 시험 후, 비파괴 검사와 지상 연소 시험을 통해 가속모터의 성능을 검증하였으며, 최소 추력, 작동 시간, 점화 지연 시점에 대한 체계 요구 조건을 달성하였다. Environmental tests were carried out to verify the performance of the Korea Space Launch Vehicle Ullage Motor. Two long-term storage motors were selected. Extreme environmental conditions were applied to Ullage Motor through vibration, shock and temperature shock tests. After environmental testing, the performance of the Ullage Motor was verified by non-destructive testing, and ground combustion testing. System requirements for minimum thrust, operating time, and ignition latency were achieved.
추력 1000 kgf급 하이브리드 로켓(KHyRoc-Ⅱ)의 개발
문근환(Keunhwan Moon),오지성(Jisung Oh),이선재(Sunjae Rhee),최원준(Wonjun Choi),김학철(Hakchul Kim),이정표(Jungpyo Lee),문희장(Heejang Moon),성홍계(Honggye Sung),김진곤(Jinkon Kim) 한국추진공학회 2012 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.5
본 연구에서는 추력 1000 ㎏f 급 하이브리드 로켓 (KHyRoc-Ⅰ)의 지상 연소 실험을 수행하였다. 지상 연소 실험 결과 약 700 ㎏f의 추력을 획득하였으며, 비행 궤적 계산 결과 최대 고도 12.5 ㎞로 계산 되었다. 그리고 KHyRoc-Ⅰ의 큰 L/D비(28)로 인한 구조 안전성의 문제점을 보완하기 위해, 직경 250 ㎜의 알루미늄 seamless tube를 사용하여 L/D비가 작은(18.3) KHyRoc-Ⅱ를 재설계하였다. 내탄도 해석을 통하여 추력 900 ㎏f 하이브리드 로켓 엔진을 설계하였으며, 비행 궤적 계산 결과 최대 고도는 약 7.4 ㎞로 계산되었다. In this study, the hybrid rocket was developed that has a thrust of 1000 ㎏f level. The static fire test was shown that the thrust was 700 kgf level and trajectory was predicted by the maximum altitude of 12.5 ㎞. The L/D ratio of KHyRoc-Ⅰ has 28, but the KHyRoc-Ⅱ were designed the small L/D ratio(18.3) using the seamless aluminium tube(Diameter : 250 ㎜). And KHyRoc-Ⅱ has a thrust of 900 ㎏f level, that is designed with internal ballistics and trajectory was predicted by the maximum altitude of 7.4 ㎞.
시간-온도 공정 파라미터를 이용한 KSLV-Ⅱ 단분리모터용 Ti-6Al-4V 합금 연신율 향상을 위한 연구
임지환(Jihwan Lim),오지성(Jisung Oh),황순현(Soon Hyun Hwang),이동원(Dongwon Lee),조원만(Wonman Cho),조인현(In-Hyun Cho),한상엽(Sang-Yeop Han) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.5
KSLV-II(한국형발사체)는 3단형 로켓으로 구성된 우주발사체로서, 성공적인 단분리를 위해서 단분 리모터(가속모터와 역추진모터)가 보조적으로 작동하도록 설계되었다. 따라서 단분리모터는 구조계수를 줄이기 위해서 Ti-6Al-4V 합금을 모터케이스 주재료로 사용한다. 본 연구에서는 단분리모터의 연소관 설계 규격(기계적 물성)을 구현하기 위해서 처리온도와 처리시간을 변수로 삼아 α상과 β상의 비율을 제어하였고, 원소재인 Ti-6Al-4V Grade 5 Annealed 평판에 특정 조건의 용체화(solution treatment) 및 시효(aging) 공정을 적용하였다. 결과적으로 설계 규격에 대응하는 소재를 개발함으로써 단분리모터 연소관 내압(pressure-resistance) 특성에 대한 신뢰도를 높일 수 있을 것으로 기대한다. KSLV-II is a space launch vehicle composed of three-stage rocket designed with separation motors(ullage motor & retro motor) for the successful separation of stages. The main alloy of separation motors uses Ti-6Al-4V Grade 5 STA composite to lower the structural coefficient. This study investigated on appropriate temperature conditions and cooling methods of solution treatment & aging process to satisfy the mechanical properties of the specification of Ti-6Al-4V Grade 5 STA.
다이아프램을 적용한 하이브리드 로켓의 연소 가시화 연구
문근환(Keunhwan Moon),오지성(Jisung Oh),김학철(Hakchul Kim),문희장(Heejang Moon),김진곤(Jinkon Kim) 한국추진공학회 2014 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.12
본 연구에서는 다이아프램을 적용한 하이브리드 로켓 내부의 연소 현상을 파악하기 위해 연소 가시화 장비를 구축하여 연소 실험을 수행하였다. 연소 실험을 위해 연료와 산화제는 HDPE와 기체 산소를 사용하였다. 연소 가시화 결과, 다이아프램을 적용한 경우 다이아프램 후방에서 발생하는 재순환 영역을 확인할 수 있었으며, 연료와 다이아프램 사이의 단차가 커질수록 재순환 영역의 크기가 커지는 것을 확인할 수 있었다. In this study, the visualization for combustion phenomena of the hybrid rocket with diaphragm were performed. The solid fuel and the oxidizer were used as the HDPE (High Density Polyethylene) and the gaseous oxygen (GOX), respectively. As results of combustion visualization with diaphragm, the recirculation zone was generated after of the diaphragm. In addition, the recirculation zone length was increased by the larger step between solid fuel and diaphragm.
원통형 멀티포트 그레인에 스월 인젝터를 적용한 하이브리드 로켓의 연소 특성 연구
문근환(Keunhwan Moon),오지성(Jisung Oh),조정태(Jungtae Cho),이정표(Jungpyo Lee),문희장(Heejang Moon),성홍계(Honggye Sung),김진곤(Jinkon Kim) 한국추진공학회 2010 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11
본 연구는 하이브리드 로켓 연소에서 원통형 멀티 포트 그레인과 스월 인젝터 적용 시 각각 후퇴율 증가의 장점을 취합하고자 수행하였으며, 연료 포트 수와 스월 인젝터의 배치에 따른 후퇴율 변화에 대한 실험을 수행 하였다. 실험 결과 멀티 포트 그레인에 샤워 헤드 형태의 인젝터를 적용한것 보다 스월 인젝터를 적용한 경우의 후퇴율이 증가되는 것을 확인 할 수 있었다. In this paper, a study for hybrid rocket combustion with cylindrical multi-port grain and swirl injector was performed to take advantage of regression rate. Change of the regression rate in the multi-port grain the placement of a swirl Injector experiments were performed. The results of multi-port grain using swirl injector were showed that the regression rate was increased compare with the shower head type injector.