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이중펄스 로켓모타의 격막형 펄스분리장치 설계 및 성능평가
김진용,권태하,이원복,조원만,이방업,정규동,이영우,Kim, Jinyong,Kwon, Taeha,Lee, Wonbok,Cho, Wonman,Lee, Bangeop,Jung, Gyoodong,Rhee, Youngwoo 한국군사과학기술학회 2015 한국군사과학기술학회지 Vol.18 No.1
The dual pulse rocket motor(DPRM) distributes the propellant energy effectively via pulse separation device(PSD) to improve the range and terminal velocity of the missile. There are two types of PSD such as bulk head type and thermal barrier type. A subscale thermal barrier type DPRM was designed, manufactured, and tested. The results showed good understanding of the characteristics of the PSD and will be applied to the design of the full scale DPRM.
이중펄스 로켓모타의 격막형 펄스분리장치의 파열특성 및 시험평가
권태하(Taeha Kwon),조원만(Wonman Cho),정세용(Seyong Jung),이방업(Bangeop Lee) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.5
이중펄스 로켓모타는 2개의 펄스모타 사이에 격막형 펄스분리장치를 적용하여 연소하는 방식이다. 단일 추력 방식인 추진기관과는 달리 효율적인 추력 배분을 통하여 사거리와 종말속도를 증가시켜 미사일의 기동성 및 사거리를 향상시킨다. 본 연구에서는 격막형 펄스분리장치를 적용한 소형 이중펄스모타를 설계/제작하였으며, 공압시험 및 지상연소시험을 통하여 격막형 펄스분리장치의 파열 특성을 분석하였다. Dual pulse rocket motor has two pulse motors divided by a pulse separation device with a thermal barrier type. It distributes thrust energy very effectively through pulse separation device to increase range and terminal velocity of missile. This study contains the dual pulse rocket motor design and rupture characteristics of pulse separation device.
이중펄스모타 파열판 형상 변화에 따른 파열 영향의 실험적 분석
권태하(Taeha Kwon),조원만(Wonman Cho),노태호(Taeho Rho),장홍빈(Hongbeen Chang),구송회(Songhoe Koo) 한국추진공학회 2011 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.11
이중펄스 로켓모타에 적용되는 격벽형 펄스분리장치의 파열판 형상을 변경하는 설계를 진행하였다. 펄스분리장치 설계 확정에 앞서 3가지 다른 형상의 파열판 평판시험을 진행하여 파열판 성능을 확인하였다. 평판시험후 시험결과를 분석하여 펄스분리장치 파열판의 8개의 원형 구멍형과 8개의 사다리꼴 구멍 형상을 적용하기로 결정하였다. The rupture disc shapes of bulkhead type pulse separation device(PSD) are designed for new dual pulse rocket motor. Before final design PSD, that three different rupture disc are tested and confirmed the performance of the discs. Through analyzing the test results the PSD decides, two rupture disc shapes with flow holes of eight circles and eight trapezoids.
이상원(Sangwon Lee),조원만(Wonman Cho),정규동(Gyoodong Jung),이방업(Bangeop Lee) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.5
고체로켓모터는 작동온도와 압력에 따라서 추진제의 접착면 및 그레인 내부에 응력 및 변형율이 발생한다. 이 응력과 변형율값이 추진제의 물성 극한값을 초과하면 추진제의 균열과 접착분리가 발생되므로, 추진제의 연소면적을 급속히 증가시켜 내압이 빠르게 증가하고 연소관이 고온가스에 노출되어 폭발에 이르게한다. 본 연구에서는 부츠를 적용하기 어려운 이중 펄스로켓의 2단 모터에 추진제 그레인의 응력 완화를 위해 1/4 원 모양의 폼 코아 형상을 설계하였다. Abaqus code를 이용하여 접착 응력 및 변형율을 해석하고, 추진제의 물성치와 비교하여 안전율을 계산하였으며, P-Groove 형상을 기본으로한 폼 코아 형상을 수정하여 응력과 변형율을 완화시키는 형상을 도출하였다. Stress and strain in the propellant grain are generated by operating temperature and pressure in the solid rocket motor. If the stress and strain results exceed the ultimate values of the propellant, cracks and surface separation are occurred in the propellant grain. Those phenomena caused the catastrophic motor failure by rapid pressure rise according as increasing the burning surface. This study is presented quarter circle shaped foam core for a stress reliever in the second stage of dual pulse rocket motor. The stress and strain are analyzed by means of Abaqus code, and safety factors are calculated to the physical properties of the propellant. The foam core shapes with basic P-Groove are modified and analyzed for the final shape to relieve the stress and strain.
노태호(Taeho Rho),이원복(Wonbok Lee),조원만(Wonman Cho) 한국추진공학회 2011 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.11
지상연소시험을 통해 이중펄스모타 성능을 입증하였다. 이중펄스를 구현하기위해 고체로켓모타 내부에 격벽형 펄스분리장치와 독립적인 점화기를 설치하였다. 주요 개발목표는 세부분으로 나뉘어진다. 첫째, 이중펄스 추진기관의 총역적은 동일형상 및 무게를 갖는 고체로켓모타에 비해 총역적이 90% 이상이어야 한다. 둘째, 1단 펄스 종료 후 1 ~ 60초 중 임의의 시간 후 2단 펄스를 점화시킬 수 있어야 한다. 마지막으로, 펄스분리장치는 1단 펄스 작동압력에서 견디며 2단 작동압력의 30% 이하에서 파열되어야 한다. 지상연소시험 결과 이러한 개발목표를 달성하는 것을 확인하였다. The ground tests of the dual pulse solid rocket motors(SRM) were performed to prove the performance of the developed dual pulse solid rocket motors. To achieve dual pulse, pulse seperation device(PSD) and independent ignition systems were installed between the 1st pulse motor and the 2nd pulse motor. The three major development goals are as follow. First, the total impulse of the dual pulse SRM must be over 90% of the single SRM which has same envelopment and weight. Second, the ignition of the 2nd pulse motor can be started at any time between 0 and 60 seconds after termination of the 1st pulse motor. Last, the rupture disk of PSD must not be broken at the 1st pulse pressure, but be broken at below 30% of the 2nd pulse operating pressure. The results of the ground tests satisfied the development goals.
Carbon Fabric을 삽입한 EPDM계 연소관 내열재 삭마 특성 연구
김진용(Jinyong Kim),최지용(Jiyong Choi),노태호(Taeho Rho),이원복(Wonbok Lee),조원만(Wonman Cho),함희철(Heecheol Ham),윤남균(Namgyun Yun),이영우(Youngwoo Rhee) 한국추진공학회 2011 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.11
본 연구에서는 높은 강도의 가스흐름으로부터 연소실 내부를 보호하기 위하여 carbon fabric을 삽입한 EPDM계 내열재를 개발하였다. 연소관 내열재의 삭마 특성을 시험하기 위하여 6-inch 모사모타에 extension tube를 연결하였고, 모타와 extension tube 사이에 구멍이 있는 FRP를 삽입하여 추진제 연소시 높은 강도의 가스흐름을 유도하였다. 결과적으로 연소시험후 carbon fabric/EPDM 연소관 내열재의 삭마량은 다른 연소관 내열재들에 비해 감소하는 것으로 확인되었다. We developed carbon fabric/EPDM chamber insulation in order to protect motor case with high intensity gas flow. Six-inch simulation motor connected with extension tube was designed to test ablation characteristic of insulation. High intensity gas flow was induced by FRP disc with hole between motor and extension tube. After ground test, ablation depth of carbon fabric/EPDM insulation was decreased compared to another insulations after ground static test.
Fabric/EPDM계 고무의 제작 공정에 따른 삭마 특성
김진용(Jinyong Kim),노태호(Taeho Rho),이원복(Wonbok Lee),조원만(Wonman Cho),이영우(Youngwoo Rhee) 한국추진공학회 2012 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.5
격벽형 펄스분리장치를 갖는 이중펄스 로켓모타의 경우 2단 모타 추진제 연소시 1단 모타 연소실 내부에 높은 강도의 가스흐름이 발생하므로 1단 모타 연소관 내열재 설계가 중요한 변수들 중의 하나이다. 본 논문에서는 이러한 높은 강도의 가스흐름으로부터 연소실 내부를 보호하기 위하여 fabric을 삽입한 EPDM계 고무의 제작 공정을 확립하였으며 높은 강도의 가스흐름을 유발하도록 설계된 모사모타에 적용하여 삭마 특성을 분석하였다. The dual pulse rocket motor is a pressure vessel containing two pulse grains separated by a pulse separation device such as a fragile bulkhead. One of the important things in this systems is case insulation design using the excellent materials in the 1st stage pulse motor. We investigated manufacturing process of fabric/EPDM chamber insulations in order to protect the 1st stage pulse motor case with high intensity gas flow. Simulation motor connected with extension tube having FRP disc was designed to study ablation characteristics of insulation.
김진용(Jinyong Kim),권태하(Taeha Kwon),이원복(Wonbok Lee),조원만(Wonman Cho),이방업(Bangeop Lee),정규동(Gyoodong Jung),이영우(Youngwoo Rhee) 한국추진공학회 2014 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.5
이중펄스 로켓모타는 두 개의 펄스모타 사이에 격벽 또는 격막을 통하여 1단 펄스모타 연소 후 2단 펄스모타가 연소하는 방식으로 일회성 추력 방식이 아닌 효율적으로 이중추력을 조절한다. 이러한 추력 배분을 통하여 사거리와 종말속도를 증가시켜 미사일의 기동성 및 사거리를 향상시킨다. 본 연구에서는 격막 펄스분리장치를 직경 000mm급 이중펄스모타에 설계하였으며 지상연소시험을 통하여 분석하였고, 결과적으로 펄스분리장치의 파열 특성을 파악할 수 있었다. Dual pulse rocket motor(DPRM) has a rocket motor with different pulse grains divided by a pulse separation device(PSD) such as a fragile bulkhead or a thermal barrier type. It distributes thrust energy very effectively via pulse separation device to improve range and terminal velocity of a missile. This paper contains the thermal barrier design and experimental analysis through ground firing tests of 000 mm diameter dual pulse motors. The results showed good understanding of the characteristics of the PSD and will be applied to the design of the full scale DPRM
김진용(Jinyong Kim),권태하(Taeha Kwon),이원복(Wonbok Lee),조원만(Wonman Cho),이방업(Bangeop Lee),윤남균(Namgyun Yun),이영우(Youngwoo Rhee) 한국추진공학회 2013 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.5
이중펄스 로켓모타는 두 개의 펄스모타 사이에 격벽 또는 격막을 통하여 1단 펄스모타 연소 후 2단 펄스모타가 연소하는 방식으로 일회성 추력 방식이 아닌 효율적으로 이중추력을 조절한다. 이러한 추력 배분을 통하여 사거리와 종말속도를 증가시켜 미사일의 기동성 및 사거리를 향상시킨다. 본 연구에서는 격막 펄스분리장치를 소형 이중펄스모타에 설계하였으며 지상연소시험을 통하여 분석하였다. Dual pulse rocket motor has a rocket motor with different pulse grains divided by a pulse separation device such as a fragile bulkhead or a thermal barrier type. It distributes thrust energy very effectively via pulse separation device to improve range and terminal velocity of a missile. This paper contains the thermal barrier design and experimental analysis through ground firing tests of small dual pulse motors.
김진용(Jinyong Kim),권태하(Taeha Kwon),이원복(Wonbok Lee),조원만(Wonman Cho),이방업(Bangeop Lee),정규동(Gyoodong Jung),이영우(Youngwoo Rhee) 한국추진공학회 2014 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.12
이중펄스 로켓모타는 두 개의 펄스모타 사이에 격벽 또는 격막을 통하여 1단 펄스모타 연소 후 2단 펄스모타가 연소하는 방식으로 일회성 추력 방식이 아닌 효율적으로 이중추력을 조절한다. 이러한 추력 배분을 통하여 사거리와 종말속도를 증가시켜 미사일의 기동성 및 사거리를 향상시킨다. 본 연구에서는 격막 펄스분리장치를 full scale 이중펄스모타에 설계하였으며 지상연소시험을 통하여 분석하였고, 결과적으로 펄스분리장치의 파열 특성을 파악할 수 있었다. Dual pulse rocket motor(DPRM) has a rocket motor with different pulse grains divided by a pulse separation device(PSD) such as a fragile bulkhead or a thermal barrier type. It distributes thrust energy very effectively via pulse separation device to improve range and terminal velocity of a missile. This paper contains the thermal barrier design and experimental analysis through ground firing tests of full scale DPRM. The results showed good understanding of the characteristics of the PSD.