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차승원(Seung-Won Cha),노태성(Tae-Seong Roh),허환일(Hwanil Huh),한조영(Cho Young Han) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.5
본 연구에서는 정지궤도위성용 추력기로 사용되는 이원추진시스템의 개발 동향에 대해 조사하였다. 이원추진시스템은 정지궤도위성의 추진시스템으로 가장 널리 사용되는 방식으로, 정지궤도로의 궤도전이를 위한 액체원지점엔진(Liquid Apogee Engine, LAE)과 궤도상에서의 자세제어 및 위치제어를 위한 반동제어추력기(Reaction Control Thruster)를 포함한다. 본 논문에서는 대표적인 정지궤도위성 버스(FS1300, Spacebus 3000, Italsat, HS 601, A2100, Starbus)에 사용되는 이원추진시스템에 대하여 정리하였다. 현재 우리나라에서 개발 중인 정지궤도복합위성 2기(GEO-KOMPSAT-2, GK2)는 Spacebus 3000 계열의 추진시스템을 적용한 통합추진시스템(unified propulsion system)을 채택하였다. GK2의 액체원지점엔진은 Astrium 사의 S400계열엔진이 사용될 예정이다. GK2에 사용될 통합추진시스템의 주요 특징들과 S400엔진의 대표적인 모델(S400-12, S400-15)의 성능을 정리하였다. This study inspects a developmental trend of bipropellant propulsion system used in thruster for geostationary satellite. The bipropellant propulsion system is frequently referred to propulsion system of geostationary satellite. This system includes Liquid Apogee Engine(LAE) for orbital transfer to a geostationary orbit and Reaction Control Thruster for control of a location and position in orbit. This paper organizes a bipropellant propulsion system typically used in geosynchronous satellite bus (FS1300, Spacebus 3000, Italsat, HS 601, A2100 and Starbus). Currently, GEO-KOMPSAT-2(GK2) developed in korea use the unified propulsion system applying propulsion system of Spacebus 3000. The characteristics of GK2 propulsion system are described in this paper. Also this study inspects S400 model engine of Astrium(Aerospace Manufacturer) as LAE of GK2.
전산해석을 통한 탈설계점에서의 극초음속 흡입구 성능 비교
차승원(Seung-Won Cha),노태성(Tae-Seong Roh),이형진(Hyoung Jin Lee) 한국항공우주학회 2019 韓國航空宇宙學會誌 Vol.47 No.3
극초음속 영역에서 운용되는 스크램제트엔진의 흡입구는 엔진 전체 성능에 직접적으로 연관되어 있으므로 개발에 앞서, 다양한 조건에서의 성능 특성 분석이 필수적이다. 본 연구에서는 축대칭 내부 압축형 흡입구인 Busemann과 외부 압축형 흡입구 형상을 설계하고, 설계점 및 탈설계점에서의 전산해석을 수행하였다. 해석결과를 토대로, 마하수와 받음각에 대한 극초음속 흡입구의 전반적인 성능 특성을 파악하였다. Busemann 흡입구는 2°의 Truncation 각에 따라 흡입구의 길이를 단축하여도 성능 저하가 미미하였으며 탈설계 마하수에서는 흡입구 성능이 우수하였으나, 받음각이 있는 경우 시동 특성이 크게 저하되었다. Since the hypersonic intake is directly related to the overall performance of the engine, it is essential to analyze performance characteristics under various off-design conditions. In this paper, Busemann intake and conical intake with external compression were designed, and numerical simulations were performed at on/off-design conditions. Based on the results, the overall performance characteristics of two types of intake were analyzed in various Mach numbers and angle of attacks. The results showed that performance degradation of Busemann intake with truncation angle of 2 degrees was minimal. Also, the performance of Busemann intake was higher than external compression intake at various Mach numbers, however, the starting characteristics were significantly reduced with an angle of attack.
이상유동(Two-phase)을 고려한 착화기 내부 연소 모델 개발
차승원(Seung-Won Cha),오석환(Seok-Hwan Oh),이강규(Kang-Kyu Lee),장진성(Jin-Sung Jang),노태성(Tae-Seong Roh) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.5
착화기 내부유동은 기상과 고상으로 이루어져 있기 때문에 이상유동을 고려해서 성능 해석을 수행하여야 한다. 본 연구에서는 기상과 고상에 각각의 지배방정식을 적용하고 Eulerian-Lagrangian 좌표계를 사용하여 착화기 내부 연소 모델을 개발하였다. 이상유동을 고려한 착화기 모델의 성능결과를 Lumped-parameter method로 구한 해석결과와 비교하였다. 차후 이 연소모델은 PMD(Pyrotechnic Mechanical Device) 성능해석을 위해 사용될 예정이다. A flow analysis model for gas-generator combustion has to consider the two-phase flow model with gas - solid phase. In this study, the two-phase flow model with governing equations of each phase and the Eulerian-Lagrangian coordinated system have been adopted to analyze the gas-generator combustion flow. The performance results of the combustion model considering the two-phase flow have been compared with the results of the lumped-parameter method. The combustion model will be applied to the analysis of PMD(Pyrotechnic Mechanical Device) at later.