고체추진기관 연소관 내부 압력에 따른 소음 특성 분석
The analysis of noise characteristics by the chamber pressure and nozzle type of the Solid Propulsion
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초록
본 논문은 유도탄 추진기관의 지상연소시험 간 계측된 연소관 내부 압력과 소음에 대한 특성을 분석한 논문이다. 추진기관은 유도탄을 목표물에 도달할 수 있게 하는 구성품으로 내탄도 성능 분석을 위해선 지상연소시험이 필수적이다. 시험 간 연소관 내부 연소 이상 현상 등을 분석하기 위해 연소관 내부 압력 측정이 필요하며, 추진기관 연소를 위한 추진제 점화 시 강한 충격소음이 발생한다. 본 시험은 추진기관 2종의 지상연소시험 간 총 4회에 걸쳐 압력 및 소음을 게측하였으며, 동일 추진기관에서 연소관 내부 압력 변화에 따른 소음 변화량을 확인한 결과 연소초기에 최대압력에 따라 최대음압 수준이 결정된다고 판단하였다. 이를 통해 연소 초기 최대압력과 최대 음압과의 선형 Fitting을 통한 경향성을 분석하였고, Pearson's r값이 1에 가깝게 나타남을 확인하였다. 또한, 서로 다른 추진기관의 지상연소시험 간 연소관 내부 최대압력과 같은 거리에서 계측된 음압의 비교,분석을 통해 추진기관 노즐의 출구 직경과 연소가스 확산각에 따라 연소 초기 압력이 낮음에도 불구하고 최대 음압이 높게 형성됨을 확인하였다.
Abstract
This paper analyzes the characteristics of the chamber pressure and noise of the propulsion measured by the ground firing tests of the missile propulsion. The propulsion is a component that allows missiles to reach the target, and ground firing tests are essential to analyze the performance of ballistic missiles. In order to analyze combustion abnormalities in propulsion tests, it is necessary to measure the chamber pressure of the combustion tube and impulse noise generated when the propellant is ignited for firing of the propellant. In this test, the pressure and noise were measured four times between two types of ground firing tests, and the maximum sound pressure level was determined by the maximum pressure at the beginning of combustion. Through this, the tendency through linear fitting between maximum pressure and maximum sound pressure was analyzed at the beginning of combustion, and it was comfirmed that the Pearson's r value was close to 1. In addition, through the comparison and analysis of sound pressure measrued at the same distance as the maximum pressure inside the combustion tube between the ground firing tests of different propulsion, it was comfirmed that the maximum sound pressure was high despite the low initial combustion pressure depending on the diameter of the nozzle and the combustion gas diffusion angle.
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