한국형발사체 추진기관시스템 시험설비(PSTC) 유공압시스템

이장환(Janghwan Lee),김상헌(Sangheon Kim),김용욱(Yongwook Kim),조기주(Kiejoo Cho) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.5

우주발사체는 각 단별 추진기관 시스템에 대한 검증이 필요하다. 현재 한국형발사체 추진기관 개발을 위한 추진기관시스템 시험설비(PSTC)가 나로우주센터에 구축되고 있다. 발사체의 각 단별 추진기관에 대한 종합수류시험 및 종합연소시험을 PSTC에서 수행하여 추진기관의 성능 검증 및 평가를 수행할 예정이다. PSTC 유공압시스템은 시험대상체의 요구조건에 맞게 추진제 및 각종 가스를 공급하는 역할을 한다. 이를 위해 구축되고 있는 액체산소 공급시스템, 케로신 공급시스템, 질소 공급시스템을 포함하는 유공압시스템에 대해 간략히 소개하였다. The space launch vehicle needs the verification of each stage’s propulsion system. The construction of Propulsion System Test Complex (PSTC) is currently underway for developing KSLV-Ⅱ in the Naro space center. Cold flow tests and hot fire tests are scheduled for the qualification and evaluation of each stage’s propulsion system in the PSTC. Hydraulic and pneumatic system should supply propellants and various gases to propulsion system module according to required condition. This paper introduces hydraulic and pneumatic system including liquid oxygen/kerosene filling system, nitrogen supply system briefly.

한국형발사체 추진기관시스템 시험설비(PSTC) 개발 현황

김동기(Dongki Kim),이정호(Jungho Lee),김상헌(Sangheon Kim),김용욱(Yongwook Kim),조기주(Kiejoo Cho),오승협(Seunghyub Oh) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.5

본 논문은 한국형발사체 각 단 추진기관시스템의 성능검증을 위해 현재 나로우주센터에 구축중인 추진기관시스템 시험설비의 개발현황에 관한 것이다. PSTC 제1스탠드에서는 1단 추진기관시스템의 수류시험 및 연소시험을, 제2스탠드에서는 2단/3단 추진기관시스템의 수류시험 및 연소시험을 수행할 수 있게 설계하였다. PSTC는 크게 유공압시스템, 제어계측시스템, 테스트스탠드시스템, 후류안전시스템으로 구분되며 각 시스템은 시험 요구조건을 바탕으로 설계 및 개발이 이루어지고 있다. This paper describes the construction and development status of Propulsion System Test Complex (PSTC) for the verification test of each stage’s propulsion system of KSLV-Ⅱ. Separated two test stands are designed for integrated hydraulic tests and combustion tests, one is for the 1st stage propulsion system and the other is for the 2nd/3rd stage propulsion systems. Four systems such as phuemo-hydraulic system, control/measurement system, test stand system, and flame deflector and safety system are being constructed for the PSTC on the basis of the design requirements.

한국형발사체 추진기관시스템 시험설비(PSTC) 테스트스탠드 시스템

김동기(Dongki Kim),이정호(Jungho Lee),이장환(Janghwan Lee),조기주(Kiejoo Cho) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.5

한국형발사체 각 단 추진기관시스템의 성능 검증을 위해 추진기관시스템 시험설비(PSTC)를 구축하고 있다. PSTC는 크게 유공압시스템, 제어계측시스템, 테스트스탠드시스템, 후류안전시스템으로 구분되며 각 시스템은 시험 요구조건을 바탕으로 설계 및 개발이 이루어지고 있다. 본 논문은 PSTC 테스트 스탠드 시스템의 개발현황에 관한 것이다. PSTC 제1스탠드에서는 1단 추진기관시스템의 수류 및 연소시험을, 제2스탠드에서는 2단/3단 추진기관시스템의 수류 및 연소시험을 수행할 수 있게 설계하였다. Propulsion System Test Complex (PSTC) is being constructed for the verification test of each stage’s propulsion system of KSLV-Ⅱ. Four systems such as phuemo-hydraulic system, control/measurement system, test stand system, and flame deflector and safety system are being constructed for the PSTC on the basis of the design requirements. This paper describes the development status of test stand system. Separated two test stands are designed for integrated hydraulic tests and combustion tests, one is for the 1st stage propulsion system and the other is for the 2nd/3rd stage propulsion systems.

추진기관시스템 시험설비 고압가스 배관 청결화 및 압력시험 절차 소개

송재강(Jaekang Song),우희찬(Heechan Woo),이장환(Janghwan Lee) 한국추진공학회 2019 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2019 No.11

발사체 개발 과정 중 하나인 단 인증시험을 위한 추진기관시스템 시험설비(PSTC)에 사용되는 고압가스 공급을 위한 배관은 규격 만족 및 안전을 위해 청결도가 만족되어야 한다. 본 논문에서는 추진기관시스템 시험설비(PSTC) 구축을 통해 경험한 배관의 청결화 방법과 안전성 입증을 위한 압력시험 절차에 대하여 소개하고자 한다. 배관의 청결화 및 압력시험에 사용된 유체는 배관의 오염을 방지하기 위해 불활성 기체인 질소를 적용하였다. 배관의 청결화를 위한 방법으로는 블로윙을 적용하였으며, 에너지 보존의 법칙을 이용한 등운동에너지를 만족하는 조건에서 진행하였다. 배관의 안전성 검증을 위한 압력시험은 고압가스안전관리법에 의거하여 진행하였으며, 시험으로 인한 안전사고를 방지하기 위해 배관 저장에너지에 따른 TNT 환산량 및 안전거리 검토를 수행하여 반영하였다. Pipeline for supplying high pressure gas used in Propulsion System Test Complex(PSTC) for certification test of the projectile stage, one of the projectile development process, should be cleaned for satisfactory of specification and safety. In this paper, We introduce the pipe cleaning method and the pneumatic pressure test procedure to prove the safety that we experienced through the construction of the Propulsion System Test Complex(PSTC). The fluid used for pipe cleaning and pressure test was nitrogen as an inert gas to prevent contamination of the pipe. Blowing was applied as a method for cleanliness of the pipe, and it proceeded under conditions satisfying the iso-momentum using the law of energy conservation. The pneumatic pressure test to verify the safety of the pipe was conducted in accordance with the High Pressure Gas Safety Management Act. And in order to prevent safety accidents caused by the test, conversion amount of TNT and the safety distance according to the pipe storage energy were reviewed and reflected.

한국형발사체 추진기관시스템 시험설비(PSTC) 산화제 공급 시스템

이장환(Janghwan Lee),최봉수(Bongsu Choi),김용욱(Yongwook Kim),조기주(Kiejoo Cho) 한국추진공학회 2017 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.5

우주발사체는 각 단별 추진기관 시스템에 대한 검증이 필요하다. 한국형발사체 추진기관 개발을 위한 추진기관시스템 시험설비(PSTC)가 나로우주센터에 구축되었다. 추진기관시스템 시험설비의 유공압 시스템은 시험대상체의 요구조건에 맞게 추진제 및 각종 가스를 공급하는 역할을 한다. 본 논문에서는 구축된 추진기관시스템 시험설비의 산화제 공급시스템을 소개하였다. The space launch vehicle needs the verification of each stage’s propulsion system. The Propulsion System Test Complex(PSTC) is constructed for developing KSLV-Ⅱ in the Naro space center. Hydraulic and pneumatic system of PSTC should supply propellants and various gases to propulsion system module according to required condition. This paper introduces liquid oxygen filling system of PSTC.

한국형발사체 추진기관시스템 시험설비 기본설계안

유병일(Byungil Yu),김지훈(Jihoon Kim),한영민(Yeoung-Min Han) 한국추진공학회 2012 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.5

한국형발사체 추진기관시스템 시험설비의 기본설계안을 기술하였다. 한국형발사체는 3단형이며 모두 액체추진기관을 사용할 예정이다. 시험설비는 각 단의 추진기관시스템 개발 및 성능 검증을 위한 설비이며, 1, 2, 3단의 추진기관시스템 개발 및 시험일정에 따라 운용될 예정이다. 본 기본설계안의 결과는 향후 설비 설치 위치 및 주요 시스템 운용방안 확정 후 상세설계/구축에 활용할 예정이다. Basic design result for propulsion system test complex(PSTC) of KSLV-Ⅱ is briefly described. KSLV-Ⅱ is a three stage launch vehicle will be used liquid rocket engine for each. PSTC is will be used for development and performances qualification tests of 1<SUP>st</SUP>/2<SUP>nd</SUP>/3<SUP>rd</SUP> propulsion systems for KSLV-Ⅱ. In the future, this result will be applied to critical design and manufacturing of PSTC after deciding lay-out and operating program.

추진기관 시스템 시험설비 고온기체 공급시스템 설계

왕승원(Seung-Won Wang),정용갑(Yonggahp Chung),김성룡(Seong-Lyong Kim),한영민(Yeoung-Min Han) 한국추진공학회 2013 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.12

추진기관 시스템 시험설비의 유공압시스템에는 발사체 각 단별 엔진상부와 추진제 저장탱크의 공간, 산화제 저장탱크 제어밸브의 내부공간 퍼지에 필요한 고온기체 공급시스템이 있다. 고온기체 공급시스템은 고온기체 생산을 위한 압축기와 압축기의 냉각을 위한 냉각장비, 온도 및 노점을 낮추기 위한 드라이어, 유분제거 및 청정도 유지를 위한 필터 등으로 구성되어 있다. 본 논문에서는 추진기관 시스템 시험설비를 구축하는데 있어 고온기체 공급시스템의 설계내용에 대해 소개하였다. Thermo-starting system is a sub-system of hydraulic/pneumatic system in Propulsion System Test Complex(PSTC), supply gas to purge propellant tanks, upper space of the engines(1st, 2nd, 3rd) and control valves on oxidizer tank. Thermo-starting system designed compressor for the production of high temperature gas, the cooling equipment for compressor, the dryer for dew point and filters. In this paper, the design results of thermo-starting system is introduced.

추진기관 시스템 시험설비 테스트스탠드 기본설계

김지훈(Jihoon Kim),김승한(Seunghan Kim),문종훈(Jonghoon Moon),이재호(Jaeho Lee) 한국추진공학회 2013 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.5

추진기관 시스템 시험설비는 한국형발사체 액체추진기관의 성능을 검증하기 위해 수류 및 연소시험을 수행할 수 있는 설비이다. 국내에서는 최초로 대형액체추진기관 시스템을 수직으로 장착해 연소시험을 할 수 있는 설비이다. 따라서 큰 추력을 발생하는 시험대상물을 잡아주는 역할을 하는 테스트스탠드는 견고한 내구성 및 높은 신뢰도를 가져야 한다. 본 논문에서는 추진기관 시스템 시험설비의 테스트스탠드 주요 항목에 대해 도출된 설계안을 정리했으며 특히 시험대상물의 장착 및 고정, 시험준비작업을 고려한 설계안을 정리했다. The propulsion system test complex is a facility that performs the cold flow test and hot firing test to verify the performance of the liquid propulsion system of Korea Space Launch Vehicle. The facility can perform the hot firing test for the test article installed vertically at test stand domestically for the first time. Therefore, the test stand holding a test article should have strong durability and high reliability. The design results on the major items of the test stand of PSTC is reported and especially the design results on the vehicle holding device, erector and instruments for the preparing works for tests are described on this paper.

한국형발사체 추진기관시스템 시험설비(PSTC) 산화제 공급 알고리즘 소개

이장환(Janghwan Lee),김동기(Dongki Kim),이정호(Jungho Lee),김용욱(Yongwook Kim),조기주(Kiejoo Cho) 한국추진공학회 2017 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.5

한국형발사체 추진기관 개발을 위한 추진기관시스템 시험설비(PSTC)가 나로우주센터에 구축되었다. 한국형발사체는 산화제로 액화산소를 사용하며, 추진기관시스템 시험설비에서는 한국형발사체로 산화제를 공급하기 위한 산화제 공급 알고리즘을 개발하고 있다. 본 논문에서는 개발 중인 산화제 공급 알고리즘에 대해 소개하였다. The Propulsion System Test Complex (PSTC) is constructed for developing KSLV-Ⅱ in the Naro space center. The KSLV-Ⅱ uses LOX for oxidizer and oxidizer filling algorithm is developed for supplying oxidizer to KSLV-Ⅱ. This paper introduces oxidizer filling algorithm.

추진기관시스템 시험설비 산화제 공급시스템 1D 유동 해석

이장환(Janghwan Lee),김용욱(Yongwook Kim),이정호(Jungho Lee),김동기(Dongki Kim),송윤호(Yoonho Song),도정환(Jeonghwan Do) 한국추진공학회 2023 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2023 No.11