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과거 발사체에 관련된 극저온 액체 연구
작성
한국항공우주연구원 백승환 선임연구원
:
(
)
발사체의 성능을 높이려면 아무래도 액체산소와 같은 극저온 액체를 사용하는 것은 필
,
수다.
과거
에서는 극저온 액체의 특성을 알아보기 위하여 어떠한 연구를 진행했나 간
NASA
단히 알아본다.
그림
에어로비 구형 탱크 실험장비 형상
1.
과학로켓에서의 극저온 액체 관리 실험
-
년대 초반에서 저중력에서의 액체 수소의 특성을 알아보기 위하여
의 구 형
1960
23 cm
태를 가지는 탱크에 액체수소를 채우고 저중력에서 분정도 대기하는 시험을 진행하였다
5
.
최종 시험에서는 저중력을 만들기 위하여
탄도미사일에 실험장비를 설치하여
분
Atlas
21
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간의 자유낙하 시험을 진행하였다 목표는
.
10
-5배의 저중력이었지만 실험결과 실험장치의
잔여 회전 때문에 10
-3배의 저중력에서 시험이 진행되었다고 한다 실험장비는 그림에서
.
확인할 수 있듯이 사진을 찍을 수 있는 구멍 불빛을 집어넣을 수 있는 창 지지대 및 온
,
,
도센서
히터
온도센서 등이 있다
이 실험을 진행한
은 탱크 가압 현상이
,
,
.
Aydelott
모델이나
모델로 예측 될 수 없다고 말하였
Homogeneous mixture
surface evaporation
다
이 가압의 가장 큰 변수였다고 밝혔다
. Ullage heating
.
년대의 자유낙하 테스트시에 카메라 필름이 없어지고 계면 불확실성 등 많은 문
1960
,
,
제가 있었다고 한다 현재는
등을 쓸 수 있었겠지만 그 당시에 자유낙하시에 사진
.
Gopro
,
을 찍으려면 얼마나 많은 생각을 했을 까 싶다.
새턴
저중력 비행테스트
-
IVB
의 미션명을 가지고
년 월 일 상공으로
와
AS-203
1966
7
5
22273 kg LOX
8636 kg
의
를 가지고 궤도에 올랐다
개의 온도센서
압력센서
개의 레벨센서
개
Lh2
. 57
, 9
, 7
, 5
의 가속도센서
개의 열량센서를 가지고
, 3
Liquid Dynamics, Line Chilldown, Engine
등을 진행하였다 궤도상
Chill down, Rapid Depressurization, Closed tank experiment
.
에 있는 실험체와 통신하기 위하여 버뮤다 지상관제센터 등을 이용하여 실험데이터를 받
았다고 한다 새턴
는 아폴로 미션에 큰 수확을 가져다주었으며 추후 발사체 디자인
.
IVB
,
에도 유용하게 사용되었다고 한다.
센타우르스
비행검증시험
-
CFM
미션은 저중력에서의 재점화로 로켓의 성능을 월등히 향상시켰다
하지
Surveryor
.
만
이후 액체의
이 문제가 되는 것을 확인하였다
, Main Engine Cut Off
,
Sloshing
.
센타우르스
은
이후의 액체 슬로슁에 대한 측정
AC-8
Main Engine Cut Off(MECO)
을 진행하였다 그림 에서 측정 결과를 확인할 수 있다 여러개의 레벨미터를 이용하여
.
2
.
시험을 진행하였다고 한다 이 실험을 준비하기 위하여 모델링과
의 실험결
.
Drop Tower
과가 반영되었다고 한다
는 진공 지하 터널로 자유낙하 장치를 만드는 것이
. Drop Tower
다 우리나라에는 없는 실험장치인데 하나쯤 만들어야 될 시기가 되지 않았나 싶다
.
,
.
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종합해보면 예전의 작은 실험도 수많은 고찰을 통해서 만들어진 것을 유추할 수 있
다
과학로켓의 성공이 거대 로켓의 성공으로 이어지는데
우리나로도 과학로켓이 많
.
,
은 발전이 있었으면
실험장치도 만들었으면 한다 괜히 정부 로고나 바
, Drop Tower
.
꾸지 말고...
그림
에서
이후 액체 수소의
형상을 그림으로 표시함
2. AC-8
MECO
Sloshing
.
이 글은 아래 링크의 기사를 참조하여 작성하였습니다.
※
1. Cryogenics 46 (2006) 82-88
