한국형발사체 형상관리 시행 결과

정동호,박종찬,공철원,조철훈,이효영 한국추진공학회 2024 한국추진공학회지 Vol.28 No.2

The development project for the Korea Space Launch Vehicle-II(KSLV-II) began in March 2010 and carried out its first launch on October 21, 2021, followed by second launch on June 21, 2022. The KSLV-II project was divided into three stages for the entire development period, and configuration manegement was applied from the second stage in this paper. Prior to the application of configuration management, a design change processing process was developed in the Integrated Data Management System(IDMS) as a pre-requisite. Various design changes were processed through configuration control and controlled change management processes after the design was confirmed for each stage of the KSLV-II. As a result of applying configuration management in the development process of the KSLV-II, there were almost no discrepancies between the hardware developed by the research and development department and the 3D model shape handled in the system, which greatly contributed to the assembly and progress of the project.

우주발사체 개발을 위한 이해당사자의 기대조건

이창진 한국항공우주학회 2011 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2011 No.11

나로호 개발에서 이해당사자의 기대조건이 어떻게 반영되었는지를 분석하고 현재 진행 중에 있는 한국형발사체 사업에서 이해당사자의 기대조건이 어떻게 반영되었는지 확인하였다. 나로호 개발은 조기 개발을 원하는 정부의 의지가 일방적으로 반영되었으며 연구기관, 대학교, 참여업체 등이 제시할 수 있는 기술적인 제한요소, 활용가능성, 기술 발전계획 등의 다양한 주제는 제외되었다. 한국형 우주발사체(KSLV-II)개발 기획도 나로호개발 사업과 흡사하게 정부와 항공우주연구원을 비롯한 이해당사자 기대조건을 함께 반영하고 기술적 제한조건과 비-기술적 요소들을 고려하는 과정이 부족했던 것으로 보인다. 한편 KSLV-II 사업을 위한 최근의 정부 개발 방안은 개발 목표의 불확실성과 이해당사자들의 의견 불일치 등이 예상되어 시급한 보완이 필요하다. This study focuses on the analysis of the stakeholder's expectations in determining the design requirements at the initial stage of space exploration programs including Naro launcher and currently on-going KSLV-II project. Naro launcher program seems to unilaterally account for the government expectations of accelerating program phase speed. Similarities are found in KSLV-II project regarding the lack of implementation for stakeholder's expectations and other factors. Moreover, the government plan for KSLV-II was completed without considering all expectations and comments from other sectors. The increase in design conflicts and program uncertainties would be unavoidable, if the government plan would be insisted continuously.

KSLV-II 가속모터 설계 및 개발

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.

한국형발사체 (KSLV-II) 발사대시스템 추진제 공급설비의 산화제 3단 동시 충전 운용 분석

서만수(Mansu Seo),이재준(Jae Jun Lee),강선일(Sunil Kang) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.12

본 논문은 한국형발사체(KSLV-II) 발사대시스템 상세설계 단계 중 수행된 수력학적 관점의 한국형 발사체 산화제 3단 동시 충전 과정의 유동 해석 결과를 소개한다. 한국형발사체 발사대시스템 상세 설계 결과물을 바탕으로 1-D 유동해석 모델링 및 계산을 수행하였으며, 이를 이용하여 충전모드에 따른 유량조절밸브 개도, 구동절차와 충전완료 시간 등을 선정하였다. In this paper, 1-D calculation results of the liquid oxygen filling system (LOXFS) of the launch complex system of Korea Space Launch Vehicle-II (KSLV-II) is introduced from critical design result The characteristic of pressure drop of all components of LOXFS are considered in 1-D flow model. Simultaneous filling operation of three stages of KSLV-II is calculated with hydraulic flow model. Filling scenario, detailed process of liquid oxygen filling process, and opening ratio of the end valves are considered with calculation.

우주발사체용 추력벡터제어 시스템 및 제어밸브류 개발 현황 소개

이제동(Jedong Lee),박봉교(Bongkyo Park),박호열(Hoyoul Park),김상범(Sangbeom Kim),전필선(Pilsun Jun),장기원(Kiwon Jang) 한국추진공학회 2009 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.11

본 논문에서는 한국형 우주발사체의 TVC 시스템 및 제어밸브류 분야에서 (주)한화 항공우주/기계연구소의 개발 현황을 소개하고 있다. KSR-III TVC 시스템의 성공적인 개발을 기반으로 당소는 KSLV-I의 TVC 시스템 및 RCS 계통의 제어밸브들을 개발하였으며 KSLV-II의 선행 연구로서 엔진 공급 계통의 산화제 및 연료 유량제어밸브와 산화제 개폐밸브의 개발에 참여하고 있다. 항공우주 핵심 구성품 및 시스템 개발 분야에서의 축적된 경험과 기술력을 바탕으로 한화는 향후 KSLV-II 개발에 일익을 담당하고자 한다. This paper is to introduce Hanwha Aerospace R&D Center"s development status of TVC(Thrust Vector Control) system and control valves for Korean space launch vehicles. With the successful development of KSR-III TVC system, Hanwha have developed TVC system and RCS control valves for KSLV-I. Also, in the advance research area of KSLV-II, Hanwha have participated in LOx and fuel flow control valves and LOx shut-off valve development in the engine supply system. Based on the accumulated experiences and technologies in the aerospace key components and system development, Hanwha will make an important contribution to KSLV-II development in the future.

한국형발사체개발사업 시스템엔지니어링 프로세스

박창수,김근택,Park, Chang-Su,Kim, Keun-Taek 한국시스템엔지니어링학회 2014 시스템엔지니어링학술지 Vol.10 No.2

The Korea space launch vehicle-II (KSLV-II) program aims at developing a national launch vehicle system capable of launching 1.5 ton satellite into a sunsynchronous orbit. It is the succeeding program to the Naro launch vehicle program. The KSLV-II is a large-scale complex system which requires a systematic approach to all parts of the program. The KSLV-II program is currently developing a tailored systems engineering process for its need. It references practices and lessons learned from developing Naro launch vehicle. Standardized NASA processes and INCOSE processes were also referenced and compared during development of the process framework. This paper introduces the systems engineering processes developed for the KSLV-II program.

한국형발사체 관성항법유도장치의 광섬유자이로 개발

노웅래,김정용,오준석,김용호,최동일,송흥길,강수봉,공형직 한국항공우주학회 2015 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2015 No.11

실용위성을 태양동기궤도에 투입할 수 있는 한국형발사체 개발이 진행되고 있다. 한국형발사체의 관성항법유도장치는 나로호 발사체의 통합된 스트랩다운 관성항법유도장치의 헤리티지를 유지하고, 자이로는 기계식 자이로를 대체하여 성능이 향상된 광학식자이로를 개발하여 사용하게 된다. 본 논문에서는 한국형발사체의 관성항법유도장치에 사용될 항법급 광섬유자이로의 설계 및 시험결과에 대해 소개한다. The KSLV(Korea Space Launch Vehicle)-II is now under development to inject multi-purpose satellites into sun-synchronous orbits. The inertial navigation unit of KSLV-II will keep the heritage of fully integrated strapdown KSLV-I INGU and will apply optical gyros with improved performance instead of mechanical gyros. This paper presents the design and test results of navigation grade fiber optic gyros for KSLV-II INGU.

KSLV-II 동체 섹션 볼트 플랜지 조인트 설계 해석

김광수,장영순,이영무 한국항공우주학회 2013 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2013 No.4

KSLV-II의 1/2단연결부 동체의 섹션 볼트 플랜지 조인트에 대한 구조 설계 및 해석을 수행하였다. 강도 및 separation 면에서 문제가 없는 조인트 설계(볼트의 수량, 크기, Preload의 범위, 구멍의 위치)를 결정하였다. 해석모델 및 방법은 볼트의 강성, 조인트 강성, 볼트, 와셔, 프레임 사이의 접촉, 볼트 preload 등을 고려하였다. 볼트의 개수 또는 크기를 증가시키지 않고 조인트 강도를 향상시키기 위해 볼트 구멍 위치를 조절하여 편심을 줄이는 것이 매우 중요함을 확인하였다. 본 연구에서 제시한 해석 과정을 통해 볼트 인장 조인트의 효과적인 설계가 가능하였다. Design and analysis of KSLV-II section bolt flange joint were performed and the joint design such as bolt size and quantity, range of preload, hole location was determined to meet strength and no separation requirements. Analysis was done by taking into account of bolt strength, joint strength, bolt preload, contact among the bolt, wash and flange. It was important to reduce the eccentricity by changing the hole location for strength improvement without penalty of increase of bolt size and quantity. The efficient bolt flange joint design was possible by the analysis process suggested in this study.

KSLV-II 단분리용 역추진모터 설계 및 개발 현황(I)

임지환(Jihwan Lim),이관주(Gwan Joo Lee),김한준(Hanjoon Kim),이동원(Dongwon Lee),박의용(Euiyong Park),조인현(In-Hyun Cho),한상엽(Sang-Yeop Han) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.5

KSLV-II(한국형발사체)는 3단형 로켓으로, 각 단이 분리될 때, 분리되는 아랫단의 큰 관성에 의한 충돌 등의 원인으로 인해 우주발사체가 단분리 임무에 실패하는 것을 방지하기 위해서 반대 방향으로 추력을 발생시키는데 역추진모터를 사용한다. 역추진모터에서 연소관은 Ti 합금을 사용하여 구조 계수를 낮췄고, 제한된 노즐 팽창비 조건에서 상대적으로 추력을 높이기 위한 추진제 조성 개발과 그레인 설계가 수행되었다. 한편, 노즐 화염으로 인한 상단 동체 손상을 방지하기 위해 경사형 노즐을 적용하였다. 개발된 추진제 조성과 편향된 노즐 화염을 고려하여 노즐이 설계되었고 다량의 입자상 물질의 큰 관성에 의한 삭마를 고려하여 내열 소재를 선정하였다. KSLV-II(Korea Space Launch Vehicle-II) is a three-stage rocket. During the separation stage, in order to prevent the mission failure due to the collision of stages, the main fuselage of KSLV-II use the retro motors which generates the thrust toward the opposite direction of its orbit. Ti-6Al-4V alloy is used as the material of the combustion chamber of the retro motor which also contributes in lowering the structural coefficient. The nozzle of retro motor has a canted type to prevent from damages due to the flame of the nozzle.

한국형발사체 추진기관개발에서의 제품보증활동

조상연(Sang Yeon Cho),설우석(Woo Seok Seol),고정환(Jeonghwan Ko) 한국추진공학회 2017 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.5

한국항공우주연구원에서는 1.5톤급의 실용위성을 태양동기궤도에 투입할 수 있는 3단형 발사체인 한국형발사체 KSLV-II를 개발하고 있다. 한국형발사체의 개발과정으로 2018년에는 2단과 3단으로 구성된 시험발사체(TLV)를 발사할 계획이며 여기에 사용되는 추진기관은 한국형발사체의 2단 엔진인 75톤급 엔진의 지상형 모델과 추진제 탱크, 공급 시스템이 적용되게 될 것이다. 현재 엔진시스템을 포함한 시험발사체 추진기관의 경우, 엔지니어링모델(EM)의 조립과 인증모델(QM)의 제작, 납품이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 한국형발사체 추진기관의 개발중 수행되고 있는 제품보증 활동에 대하여 설명하고자 한다. Korea Aerospace Research Institute has been developing 3-stage launcher KSLV-II, which can inject 1.5-ton satellite into sun synchronous orbit (SSO). For development process, Test Launch Vehicle(TLV) adopting the 2<SUP>nd</SUP> and 3<SUP>rd</SUP> stage of KSLV-II will be scheduled to launch in 2018. The propulsion system of TLV is composed of 2<SUP>nd</SUP> stage engine system (ground type) and propellant supply system including LOX, Kerosene tanks. Until now, system integration of engineering model of TLV and delivery of qualification model have been done. In this paper, the product assurance activities for propulsion system KSLV-II will be illustrated.