폭압을 사용하는 연속조정 추진구조체의 열-구조해석
Thermo-Mechanical Analysis of Continuous-Adjustment Thruster usingExplosion Pressure
0
조회
0
다운로드
1
인용
0
참고문헌
키워드
초록
고기동 유도탄은 짧은 시간에 큰 추력을 필요로 하는 탄두이다. 유도탄의 비행에 필요한 추력을 얻기 위하여 고체 연료를 폭발적으로 연소시키면 고온 고압의 연소가스가 발생되고, 이 고온․고압의 연소가스를 초음속 노즐을 통하여 팽창시킴으로서 큰 추력을 얻게 된다. 로켓 모터의 작동시간은 수초 미만에 지나지 않으나 큰 추력을 내기 위해 고온․고압의 연소가스가 이용됨으로 연소가스의 팽창 과정 중 시스템 부품의 파손 혹은 노즐 목 부근에서 삭마현상이 발생되기도 한다. 즉, 탄두의 정확한 제어를 위해서는 연소가스와 벽면과의 열전달에 따른 열응력과 유동장 내의 압력의 변화에 따른 구조체 응력이 동시에 고려된 정확한 응력해석이 선행되어야만 한다. 이와 관련하여 본 논문에서는 예비 설계된 추력 발생장치에 고온․고압의 연소가스가 유동할 때 모터의 작동시간에 따른 구조체의 안전성을 응력과 재료의 용융온도의 측면으로부터 구명하였다.
Abstract
High-maneuver missile is a warhead which demands a strong momentum at short time. To produce a thrust necessary for the flight of a missile, the gas of high temperature and pressure is generated through explosive combustion of solid fuels, and a great thrust can be obtained by expanding this high temperature and pressure gas. Although the operating time of a rocket motor is less than a few seconds, a failure of part or ablation near the throat of nozzle may take place during the expansion of high temperature and pressure gas for great thrust. In other words, for the precise control of a warhead an exact stress analysis considering both, the thermal stress caused by the heat transfer between combustion gas and wall, and the mechanical stress caused by the pressure change in the flow, should be considered first. In this connection, this study investigated the safety, as a point of view of stress and melting point of the material, of the pre-designed thrust generating structure which is subjected to high temperature and pressure as a function of motor operating time.
참고문헌 (8)
- 김성보, "볼트의 변형을 고려한 강재 조립 합성보의 휨거동", 한국전산구조공학회논문집, 21(1), pp.43~50 (2008), 한국전산구조공학회
- (주)한화, "대외비", ~ (2011)
- Ahmad, R.A, "Convective Heat Transfer in the Reusable Solid Rocket Motor of the Space Transpor- Tation System", Heat Transfer Engineering, 26(10), pp.30~45 (2005)
- Young-Gwi Choi, "A Study on Size Optimization of Rocket Motor Case using the modified 2D Axisymmetric Finite Element Model", International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, 11(6), pp.901~907 (2010), 한국정밀공학회
- Hirai. K, "Ablation Analysis for Solid Rocket Motor Nozzles", Proc. of Conf. on Aerospace Propulsion, 43(1), pp.49~54 (2003)
- Kauffmann. J, "System Analysis of a High Thrust, Low-Cost Rocket Engine", Int. Conf. on Green Propellant for Space Propulsion, pp.1~7 (2001)
- Mcbride, B.J., "An Intrim Updated Version of the NASA Lewis Computer Program for Calculating Complex Chemical Equilibria with Application", NASA Technical Memorandum 4557, ~ (1994)
- 박문선, "완충시스템을 장착한 고충격 발생기구의 동특성 해석 및 실험", 한국정밀공학회지, 25(10), pp.107~114 (2008), 한국정밀공학회