하이브��드 로켓 실험 레포트

∎ 실험 목적
하이브��드 연소를 이용하여 로켓 추진의 기본 특성을 이해하고 추진제 설계에 요구되는 주요 변수들의 관계를 파악하고자 한다.

∎ 실험 이론
• 로켓 추진 방식
로켓 추진은 공기 흡입 추진방식과 달리 산화제왿� 연료를 비행체에 탑재하기 때문에 외부 공기의 영향을 적게 받아 운용 고도 및 속도 범위가 매우 넓고, 비교적 시스템이 단순하고 대기권 밖의 운용에 적합한 장점이 있다. 화학 로켓 추진은 연료왿� 산화제의 형태에 따라 아래 그림과 같이 3종류로 나누어진다.

액체 로켓
연료왿� 산화제가 모두 액체 상태로 연소반응 하여 열을 발생하고 추진력을 얻는다.

주로 액체수소왿� 액체산소(LOX)가 사용되며 극저온 상태로 저장되며 고압으로 공급하기 위하여 터보 펌프나 헬륨을 이용한 가압 장치가 요구된다.

<중 략>

(1) Load-Cell Calibration
위 실험장치는 센서 SIGNAL을 이용, 전류를 통해 측정이 이루어진다. 따라서 주어진 데이터를 이용하여 Voltage값에 따라 추력을 측정할 수 있는 로드셀 값의 상관관계를 알아낼 수 있다. 위의 그래프는 전압과 Loadcell에 가해진 하중을 Linear fitting의 결과 그래프이다.

(2) Thrust Graph
• 0~12초에서는 연소가 일어나기 전의 상태이다. 3초부근에서 값이 튀는 것을 볼 수 있는데, 이는 산화제왿� 연료가 연소되기 전에 노이즈에 의해 발생한 것으로 볼 수 있다.

• 약 12초 이후에 연소가 시작되어 추력이 급격하게 상승하는 모습을 볼 수 있다. 또한 명령 추력 값에 도달하면서 추력의 진동현상이 보인다. 추력명령에 수렴하기까지 약 1초 동안 진동을 보이고 있다.

• 산화제의 양을 2단계에 걸쳐 조절하였고, 이에 따라 추력이 제어되어서 그래프의 약14초 부근에서 추력이 변동한 것을 볼 수 있다.(실제로는 3단계에 걸쳐 조절하였지만, 첫 번째 추력은 값이 너무 작아 LoadCell에서 인식을 못한 것으로 보임.)