KARI-"돈주고도 못사올 다단 로켓 엔진 600초 연소 성공!"

액체연료 우주발사체에 일반적으로 사용되는 가스발생기 사이클 로켓엔진의 구조입니다. 연소실(Combustion chamber)로 공급되는 연료와 산화제를 약간씩 빼? 내어 별도의 가스발생용 예연소기(Preburner)에서 태우고,

여기서 발생한 연소가스를 고속 터빈에 밀어넣어 터빈에 연결된 연료 터보펌프(Fuel pump)와 산화제 터보펌프

(Oxidizer pump)를 가동합니다. 성능과 신뢰성 등에서 가장 안정적이어서 널리 쓰이고 있지만 터보펌프를 

구동하기 위해 연소된 연료와 산화제는 로켓의 추진력에 기여하지 못하고 배기가스가 되어 그냥 배출되기

때문에 사용된 추진제와 비교해 성능상 약간의 낭비가 생기게 됩니다.

국산 75톤급 엔진의 연소시험 영상으로 옆쪽에서 배출되는 연기가 터보펌프 구동에 사용된 연소가스입니다.

최근 발사 성공한 독자개발한 한국형 로켓엔진이죠.

근데 여기서 더 나아가~ 짜잔~~~!!!

연료과잉식 다단연소 사이클 로켓엔진의 구조입니다. 연소실에 공급되는 연료와 산화제를 조금 빼내어

예연소기에서 태우고 그 연소가스로 터보펌프를 돌리는 것은 가스발생기 사이클과 동일하지만,

예연소기에서 일부러 산화제보다 연료를 많이 집어넣어 정상 연소시보다 연소가스에 연료가 많이 포함되도록

해서 터빈을 돌린 연소가스를 밖으로 배출하지 않고 연료의 일부로써 연소실에 다시 주입하여 완전연소

시키는 방식입니다. 펌프 구동에 사용된 연소가스도 추진제의 일부로 주 연소실에서 다시 연소되기 때문에

가스발생기 사이클과 비교하여 성능의 낭비가 적지만, 연소가스를 그냥 배기하면 되는 가스발생기 사이클과는

달리 연소가스를 압력이 높은 주 연소실에 억지로 밀어넣어야 하기 때문에 역류가 일어나지 않도록 예연소기와

터빈을 연소실보다도 훨씬 높은 압력에서 작동하도록 하여야 하는 설계상 난점이 있습니다.

연료나 산화제 어느 한 쪽이 과잉인 연소가스만 쓰지 않고 양쪽 모두를 사용해 성능화 안정성이 더욱 향상되는

완류 다단연소 사이클도 존재하나 안 그래도 복잡한 엔진 구조가 더 복잡해져서 소련이 1960년 개발만 하고

실제로 사용하지는 않았으며, 현재 미국이 스페이스X 랩터 엔진 등으로 다시 개발을 추진하고 있습니다.

국산 다단연소 사이클 엔진 연소시험으로 연소실에서 배출되는 연소가스 외에 별도의 배기가스가 없습니다.

-한줄요약- "개발이 어렵지만 연료 낭비를 줄여서 엔진의 무게및 추력등 전반적인 성능을 높인 엔진"

러시아가 공동 개발하자는 이유가 이것 때문인듯... 간만에 기분 좋은 뉴스네요~!!! ^___^