각 총괄 및 세부별 연구내용

제1총괄과제 : 액체로켓 연소기의 고주파 연소불안정 발생원인 연구 및 해석기술 확보

– 제1총괄과제는 연소불안정 발생원인 연구와 해석기술을 확보하기 위하여 동축형 분사기의 압력 조건에 따른 분무 실험과 모형 연소기에서 연소 시험 등을 통하여 실험적 데이터를 얻음.

– 분무와 연소의 불안정을 파악할 수 있는 수치적인 방법과 해석적인 방법을 개발하여 실험적 데이터와 비교하여 해석 기술을 검증 및 확보

제2총괄과제 : 구조-유동-추진 연성에 의한 불안정 정밀 예측, 안정성 향상을 위한 설계 및 시뮬레이션 기술

– 제2총괄과제는 선형/비선형 구조-유동-추진 연성에 의한 불안정을 정밀하게 예측하고 그것의 안전도 향상을 위한 능동적 설계 및 시뮬레이션을 개발하며 이와 더불어 소음, 외부 돌출물 및 단분리 영향 해석을 수행

– 해석과 시험을 통한 액체로켓엔진 구성품 독자적 선형/비선형 불안정 반응함수 데이터맵 구축 및 모델링 검증

– 실제 난류확산 및 열역학적 비이상성의 모델링을 통한 화염구조해석을 이용하여 연소불안정을 억제 방법 제안

– POGO 및 외란 조건에서 발사체 불안정성을 수동적/능동적 방법으로 해결하는 방안을 제시

제3총괄과제 : 차세대 우주항행체 추진기관 선행연구 – 재사용 가능한 메탄로켓엔진의 요소 기술 확보

– 제3총괄과제는 추력실 조립체 설계변수 도출 및 성능평가기술 구축, 추진제 혼합 및 연소특성, 그리고 연소장 전산해석을 통한 추력기 성능특성 등에 관한 연구로 이루어지는 소형액체로켓 추력실 개발과, 정밀 궤도기동 및 자세제어를 위한 가변추력 핀틀 인젝터 설계기술 및 핀틀 노즐의 추력벡터 제어기법 연구로 구성하여 핵심 요소부품에 대한 최적설계형상을 도출

– GCH4-GOx/LOx 혼합/연소특성, 분사조건에 따른 추진제 분무특성, 연소실 전산해석 및 초음속노즐 내부유동 수치해석/실험결과를 활용하여 메탄-산소 이원추진제 소형액체로켓엔진에 대한 통합설계기술을 구축

– 통합설계 시연모델에 대한 설계 성능 검증을 위해 액체로켓엔진 시험평가시스템을 구축하고, 체계적인 성능시험평가 결과 분석을 통하여 고성능/친환경 메탄로켓엔진 개발에 활용할 수 있는 원천기술을 확보