큰 질량 유속 하이브리드 로켓엔진의 연소 불안정성

전문가 제언

○ 하이브리드 로켓은 일반적인 고체 로켓이나 액체 로켓과 달리 고체연료에 액체산화제로 구성되거나 액체 연료에 고체산화제를 적용한 로켓으로, 단일 상(Phase)으로 구성된 추진기관의 단점을 상호 보완하는 개념으로 연구 개발된 추진기관이다. 그러나 하이브리드 추진기관의 대표적 단점으로 연소율이 낮다는 것으로 이의 해소 방안에 대하여 많은 시도가 되고 있다.

 

○ 통상적인 하이브리드 로켓 추진기관은 산화제가 연료 표면으로 확산 전파되어 연소가 이루어져 연소 모드는 연료의 반경방향 즉 측면으로 연소가 된다. 그리고 군사용으로는 주로 전술 미사일 등에 적용이 고려되고 있는 추진기술이다. 연소율과 관계된 연구는 주제가 다양하게 나타나고 있는데 산화제의 속도가 그중에 하나이다.

 

○ Xintian Li 등은 하이브리드 로켓의 연소를 축-분사 후미연소 모드를 이용하는 목적으로 수행하여 3 가지 연소모드를 관찰하였고, 산화제의 속도를 빠르게 함으로서 기존의 통상적인 측면 연소가 아닌 후미 연소 모드에 대하여 그 가능성과 실용성에 중점을 두고 조사한 바 있다. Arjan Fraters 등은 질량 유속과과의 관계를 조사한 것인데 산화제의 속도와도 일맥상통하는 연구이다. 또 Whitmore 등은 나선형 포트를 이용하여 연료 연소율을 증가시키는 방안을 제안하고 있는데 이는 주어진 포트 길이에서는 유동통로가 길어지는 효과와 원심 효과도 유발되어 경계층 두께도 감소되는 효과 등으로 연소율이 증가되고 있다.

 

○ 이와 같이 연소율을 증가시키는 연구와 함께 하이브리드 로켓 자체에 관한 연구도 세계 여러 나라에서 수행되어 미국의 United Technology Center를 위시하여 여러 기관과, 독일의 Farben, 프랑스의 Onera, 스웨덴의 Volvo-Flygmotor 등과 함께 중국에서도 연구개발 중으로 세계의 중요 국가에서는 모두 관심을 갖고 연구개발 중인 분야로 우리나라에서도 관심을 가지고 연구되어야 할 분야이다.

저자

Arjan Fraters et al

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2016

권(호)

32(4)

잡지명

Journal of propulsion and power

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

958~966

분석자

이*호

분석물

• 큰 질량 유속 하이브리드 로켓엔진의 연소 불안정성.pdf [430,979 byte]

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