e-정책정보센터
- 1 -
Ariane 6 발사체 구조 분야 개발 현황
한국항공우주연구원
발사체구조팀
박재성 (책임연구원)
Ariane 6 발사체의 구조체 중에서 MT Aerospace AG(MTA)가 개발하고 있는 각
종 추진제 탱크, 동체 등은 고성능/저비용을 목표로 새로운 제작 기법들이 적용된다.
이미 마찰교반용접(FSW, Friction Stir Welding) 기법과 알류미늄-리튬 소재 적용은
개발과 검증이 완료되었고, 그 적용 범위가 확대되고 있다. 본 자료는 Ariane 6 발사
체 상단(ULPM, Upper Liquid Propulsion Module)과 하단(LLPM, Lower Liquid
Propulsion Module)의 구조 분야 개발 현황을 문헌 자료로부터 정리하였다.
Ariane 6 프로그램의 기본 구성과 MTA에서 개발하고 있는 구조체 부분은 아래 그
림과 같다. 부스터 개수에 따라 Ariane 62, Ariane 64로 구분되고 Ariane 64의 경우
상용 발사 및 다중 발사 임무를 위한 대형 발사체이다.
MTA에서는 ULPM의 추진제 탱크, LLPM의 추진제 탱크 및 구성품, ULPM의 탱크
연결부(ITS, Intertank structure), LLPM의 탱크연결부, 모체모터 부스터의 전/후방
스커트, 1단 후방동체 및 2단 후방 열차단 구조 등을 개발하고 있다. 주요 부분체별
로 구조개념과 제작 기법을 정리하면 아래와 같다.
◎ ULPM 추진제 탱크
e-정책정보센터
- 2 -
아래 그림과 같이 상단 LH2, LOX 탱크의 경우 Y-ring, manhole cover와 플랜지
(Al2219)를 제외하고는 모두 Al2195 소재를 적용하고, 대부분의 용접은 FSW를 통
해 이루어진다.
◎ ULPM ITS
위 그림과 같이 상단의 탱크연결부는 Al7000 계열의 소재를 사용하고 8 조각을 shot
peen 성형을 통해 제작한 후 리벳팅을 통해 조립한다. ITS 하부 구조물은 열하중을
고려하여 티타늄으로 제작한다.
◎ 주요 제작 기법
Ariane 6의 구조체는 아래와 같이 FSW 용접과 shot peen 성형 기법을 기본으로 적
용하여 개발하였다. shot peen 성형은 직경 5.4 m, 4.6 m 크기의 LH2 돔 조각을 최소 1.4
mm 두께까지 제작하였고, TRL 6 수준에 도달하였다. 또한 두께가 얇은 추진제 탱크 실
린더 조각과 보강재가 있는 동체 부분까지 shot peen 성형 기법으로 개발하였다. FSW
제작 기법의 경우 수직, 원주 방향 용접과 각종 플랜지 용접 기술을 개발하여 TRL 6 수
준에 도달하였다.
e-정책정보센터
- 3 -
해당 기술 내용은 2017년 7월에 PDR을 통해 TRL과 MRL(Technologies and
Manufacturing Readiness Levels)을 평가/검증하였다.
【참고문헌】
1. ARIANE 6 - TANKS & STRUCTURES FOR THE NEW EUROPEAN LAUNCHER
(Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2017, J. Merino, A. Patzelt, A. Steinacher, M.
Windisch, G. Heinrich, R. Forster, C. Bauer MT Aerospace AG, Germany)
