탈설계 조건에서 추력 증대를 위한 에어로 스파이크 핀틀 노즐의 설계인자 분석 연구

김정진

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김정진 (국방과학연구소)

저널정보: 항공우주시스템공학회 항공우주시스템공학회지 항공우주시스템공학회지 제16권 제4호

발행연도: 2022.8

수록면: 1 - 9 (9page)

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에어로 스파이크 핀틀 노즐의 구동으로 인한 탈설계 조건에서의 추력 감소를 저감하고자 설계인자 분석 연구를 수행하였다. Close (NPR 100), open (NPR 11) 스트로크 모두 부족팽창 조건으로 고정되었다. 설계인자로 핀틀 형상, 핀틀 헤드 반경 (R), 덮개 각도 (θ), 덮개 출구 길이 (L)를 선정하였다. 검증된 수치해석 기법으로 설계인자로 인한 추력 변화를 분석하였다. 먼저 핀틀 헤드 반경과 덮개 출구 길이는 추력에 미치는 영향이 적었다. 덮개 각도는 유효 노즐목 면적에 영향을 주어 질량 유량을 변화시키고, 덮개 출구에서의 역압력 구배를 생성하였다. 이중 에어로 스파이크 형상을 적용한 결과, 탈설계 조건에서의 추력이 기준 case 대비 약 1.2%, 가장 악조건인 case 대비 약 3.4% 증가하였다.

#Aerospike Pintle Nozzle(에어로 스파이크 핀틀 노즐) #Pintle Contour(핀틀 형상) #Cowl Shape(덮개 형상) #Dual Aerospike(이중 에어로 스파이크)

참고문헌 (8)

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J. Heo, K. Jeong, H. Sung, “Numerical Study of the Dynamic Characteristics of Pintle Nozzles for Variable Thrust,” Journal of Propulsion and Power, vol. 31, no. 1, pp. 230-237, Jan. 2015.

H. Sung, K. Jeong, J. Heo, “Performance characteristics of a pintle nozzle using the conformal sliding mesh technique,” Aerospace Science and Technology, vol. 16, pp. 85-94, Feb. 2016.

G. Lee and H. Sung, “Three-dimensional Effects of an Axi-symmetric Pintle Nozzle,” Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers, vol. 22, no. 6, pp. 47-55, Dec. 2018.

S. S. Park, Y. Moon, J. S. Kawk, “Numerical Analysis and 2-D Experiment of Heat Transfer Coefficient on the Pintle of a Controllable Thruster Nozzle,” Journal of Aerospace System Engineering, vol. 6, no. 4, pp. 24-28, Dec. 2012.

J. Kim, S. Oh, J. Heo, D. Lee, “Analysis of the Flow Characteristics of Plug Nozzle for Cold Air Test with Pintle Shape and Operating Pressure,” Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers, vol. 23, no. 3, pp. 28-34, June 2018.

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김정진

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