액체 추진 발사체 추진기관 냉 가압 시스템 소개 = Introduction to the cold pressurization system for the liquid propulsion system of launch vehicle

국문 초록 (Abstract)

발사체 추진제 탱크 가압가스로 저온으로 탑재된 헬륨을 가열하여 주로 사용한다. 그러나 이 시스템은 지상에서 개발시험을 수행할 때 메인 엔진의 열 교환기 동 특성을 구현하는 것이 어렵다. 또한 가압배관에서 걸리는 압력손실로 인해 탱크 잔류압력이 20atm 정도 까지만 사용할 수 있으며 이 때 탑재 가스 량의 20 ~ 30%가 사용되지 않고 남는다. 반면 저온헬륨을 가열하지 않고 그대로 사용하는 경우 지상개발이 용이하며 배관이나 탱크 소재로부터 오히려 열이 유입되어 일정 정도 가열효과를 얻을 수 있으며 가압배관에서 차압을 최소화 할 수 있어 탱크 잔류 압력을 10atm 이하까지 줄일 수 있다. 이와 같이 탑재 헬륨 량 및 무게를 줄이기 위해 저온 헬륨을 가열하여 사용하지만 저온헬륨을 가열하지 않고 그대로 사용하는 경우와 가압시스템 전체의 무게를 비교해 볼 때 그 차이가 크지 않다. 본 논문에서는 두 가지 방식의 장단점을 분석해 보고 실제로 발사체 추진기관 설계에 저온 가압이 적용된 사례를 소개하고자 한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

As pressurization gas for propellant tanks of launch vehicle, heated helium is usually used. But this method of pressurization is difficult to develop through the ground test because it is difficult to simulate the heat exchanger of main engine. And the remaining pressure in the bottle will be around 20atm since the pressure loss through the pressurization pipeline is relatively high. So, approximately 20~30% of helium remains unused in the bottle. But if the cold helium is used as it is, the ground experimental development is quite simple and helium can be heated some rather by the heat in the pipe and tank material. And helium can be extracted from the bottles until the inner pressure of bottles goes down less than 10atm. So if we compare total masses of the two types of pressurization system, the difference between two types is not so much. In this paper the advantage and disadvantage of the two types of pressurization system are reviewed and several applications are presented.

목차 (Table of Contents)

• 초록
• ABSTRACT
• 1. 서론
• 2. 고온 및 저온 가압 비교
• 3. 결론
• 참고문헌