KR102166165B1 - Propellant supply equipment of liquid rocket engine driven by superconducting electric motor - Google Patents

Propellant supply equipment of liquid rocket engine driven by superconducting electric motor Download PDF

Info

Publication number
KR102166165B1
KR102166165B1 KR1020190115432A KR20190115432A KR102166165B1 KR 102166165 B1 KR102166165 B1 KR 102166165B1 KR 1020190115432 A KR1020190115432 A KR 1020190115432A KR 20190115432 A KR20190115432 A KR 20190115432A KR 102166165 B1 KR102166165 B1 KR 102166165B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
propellant
housing
motor
rocket engine
passage
Prior art date
Application number
KR1020190115432A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박재홍
김계환
Original Assignee
주식회사 비츠로넥스텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 비츠로넥스텍 filed Critical 주식회사 비츠로넥스텍
Priority to KR1020190115432A priority Critical patent/KR102166165B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102166165B1 publication Critical patent/KR102166165B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/42Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
    • F02K9/44Feeding propellants
    • F02K9/46Feeding propellants using pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/42Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
    • F02K9/44Feeding propellants
    • F02K9/56Control
    • F02K9/563Control of propellant feed pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/42Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
    • F02K9/60Constructional parts; Details not otherwise provided for
    • F02K9/62Combustion or thrust chambers
    • F02K9/64Combustion or thrust chambers having cooling arrangements

Abstract

The present invention relates to a propellant supply device of a liquid rocket engine driven by a superconducting electric motor, which comprises: a housing having a propellant to be introduced thereinto; an impeller disposed in an inner space of the housing; a motor for rotating a shaft to which the impeller is connected; a motor housing having the motor accommodated therein; a main flow path through which the propellant is discharged to a combustion chamber of a liquid rocket engine by the impeller; a first propellant transfer flow path which is formed by communicating at least one of a storage tank, a housing, and a main flow path of the propellant with an inner space of the motor housing, and is a passage for introducing the propellant from at least one of the storage tank, the housing, and the main flow path to the inner space of the motor housing for cooling the motor; and a second propellant transfer flow path, a passage through which the propellant having cooled the motor by flowing in the inner space of the motor housing is discharged to at least one of the storage tank, the housing, and the main flow path. According to the present invention, a liquid rocket engine propellant can be efficiently supplied.

Description

초전도 전기모터로 구동되는 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치{PROPELLANT SUPPLY EQUIPMENT OF LIQUID ROCKET ENGINE DRIVEN BY SUPERCONDUCTING ELECTRIC MOTOR}A liquid rocket engine driven by a superconducting electric motor {PROPELLANT SUPPLY EQUIPMENT OF LIQUID ROCKET ENGINE DRIVEN BY SUPERCONDUCTING ELECTRIC MOTOR}

[01] 본 발명인 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치는, 상기 액체로켓엔진에 공급되는 추진제로서 극저온의 액체를 사용하되, 상기 추진제의 공급 동력을 제공하는 펌프를 구동시키기 위한 전기모터의 냉매로서 상기 극저온의 액체를 이용함으로써, 상기 전기모터가 초전도 전기모터로 구동되는 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치에 관한 것이다. [01] The apparatus for supplying propellant for a liquid rocket engine according to the present invention uses a cryogenic liquid as a propellant supplied to the liquid rocket engine, but the cryogenic as a refrigerant for an electric motor for driving a pump that provides power to supply the propellant By using the liquid, the electric motor relates to a propellant supply device for a liquid rocket engine driven by a superconducting electric motor.

일반적으로, 로켓엔진 시스템의 추진방식은 i) 연료와 산화제의 화학 반응에 따른 에너지를 이용하는 화학적 추진방식과, ii) 추진제의 전자 방출에 따른 에너지를 이용하는 전자적 추진방식으로 분류할 수 있다. In general, the propulsion method of a rocket engine system can be classified into i) a chemical propulsion method using energy according to a chemical reaction between a fuel and an oxidant, and ii) an electronic propulsion method using energy according to the electron emission of a propellant.

이 때, 상기 화학적 추진방식에 따른 로켓엔진 시스템은, 추진제의 종류에 따라 분류할 수 있으며, 구체적으로, 로켓에 사용되는 연료 및 산화제를 하나의 추진제가 모두 포함하고 있는 단일추진제, 상기 연료와 산화제가 각각 분리된 이원추진제, 상기 이원추진제에 촉매제가 추가로 더해진 삼원추진제로 분류할 수 있다. At this time, the rocket engine system according to the chemical propulsion method can be classified according to the type of propellant, and specifically, a single propellant containing all of the fuel and oxidizing agent used in the rocket as one propellant, the fuel and the oxidizing agent A separate two-way propellant can be classified as a three-way propellant in which a catalyst is added to the two-way propellant.

한편, 상기 화학적 추진 방식에 따른 로켓엔진 시스템은, 추진제의 저장 탱크, 이것의 공급계통 및 추력기로 구성될 수 있다. 여기서, 추진제는 로켓에 사용되는 연료와 산화제를 통칭하는 것으로서 앞서 설명한 다양한 종류의 추진제가 적용될 수 있다. 이 때 상기 추진제의 저장탱크는, 상기 연료 및 산화제를 각 추진제의 종류에 맞게 저장하기 위한 하나 이상의 물리적 공간을 말한다. 또한, 공급계통은 파이프, 밸브, 가압시스템으로 구성되며, 상기 추진제를 연소실로 공급하는 역할을 수행한다. 아울러, 상기 추력기는 인젝터, 점화장치, 연소실, 노즐을 포함하여 이루어지며, 상기 공급계통을 통해 공급되는 추진제를 이용하여 로켓에 동력을 발생시키는 역할을 수행한다.On the other hand, the rocket engine system according to the chemical propulsion method may be composed of a storage tank of the propellant, a supply system thereof, and a thruster. Here, the propellant is collectively referred to as fuel and oxidizer used in the rocket, and various types of propellants described above may be applied. At this time, the storage tank of the propellant refers to one or more physical spaces for storing the fuel and oxidizing agent according to the type of each propellant. In addition, the supply system consists of a pipe, a valve, and a pressurization system, and serves to supply the propellant to the combustion chamber. In addition, the thruster includes an injector, an ignition device, a combustion chamber, and a nozzle, and serves to generate power to the rocket using a propellant supplied through the supply system.

한편, 로켓엔진의 출력을 증가시키기 위해서는, 상기 공급계통이 로켓엔진의 연료 및 산화제를 연소실로 공급할 때 고압으로 공급하는 것이 중요한데, 이를 위한 공급방식으로는 가압 방식 및 펌프 방식이 있다. On the other hand, in order to increase the output of the rocket engine, it is important that the supply system supplies the fuel and oxidizer of the rocket engine to the combustion chamber at high pressure. As a supply method for this, there are a pressurization method and a pump method.

이 때, 가압 방식은 추진제 저장탱크로부터 연소실로 공급되는 연료 및 산화제의 압력을 일정하게 유지하거나 혹은 일정 수준 이상으로 상승시키기 위해, 추진제 저장탱크 전단에서 고압의 가스를 분사시키는 방식이며, 펌프 방식은 연료 및 산화제의 유동 압력을 증가시키기 위해 펌프를 사용하되, 상기 펌프가 가스터빈에 의해 작동되는 방식이다. At this time, the pressurization method is a method of injecting high-pressure gas at the front of the propellant storage tank in order to maintain a constant pressure of fuel and oxidizing agent supplied to the combustion chamber from the propellant storage tank or to increase it above a certain level, and the pump method is A pump is used to increase the flow pressure of the fuel and oxidant, but the pump is operated by a gas turbine.

구체적으로, 상기 가압 방식은 비교적 그 구조가 간단하여 설계가 용이하다는 장점이 있지만, 고압을 견디기 위해 저장탱크의 벽면 두께와 무게가 증가할 수 밖에 없어 결과적으로 발사체인 로켓의 중량이 증가하게 되는 단점을 가지고 있다. Specifically, the pressurization method has the advantage that the design is easy due to its relatively simple structure, but the wall thickness and weight of the storage tank are inevitably increased to withstand high pressure, resulting in an increase in the weight of the launch vehicle rocket. Have.

한편, 펌프 방식은 앞서 설명한 바와 같이 연료 및 산화제의 유동 압력을 증가시키기 위해 사용하는 펌프가 가스터빈에 의해 작동되는 방식인데, 이 때, 상기 가스터빈을 구동시키기 위한 가스를 공급하는 다양한 방식이 있으며, 구체적으로 가스발생기 방식, 익스팬더 방식 및 다단 연소 방식으로 분류될 수 있다.Meanwhile, as described above, the pump method is a method in which a pump used to increase the flow pressure of fuel and oxidizer is operated by a gas turbine. At this time, there are various methods of supplying gas for driving the gas turbine. , Specifically, it can be classified into a gas generator method, an expander method, and a multi-stage combustion method.

위와 같은 펌프 방식의 경우, 만약 가스터빈과 펌프에서 토출되는 추진제가 서로 섞이게 되면, 이는 하나의 매질과 다른 하나의 매질이 섞이는 것이기 때문에 예상치 못한 화학 반응(Unexpected Chemical Reaction)이 발생될 수 있으며, 최악의 경우 폭발이 일어날 수도 있으므로, 가스터빈과 펌프 사이의 기밀을 유지하기 위한 기밀 설계(Sealing Design)가 필수적으로 수행되어야 한다.In the case of the pump method as above, if the gas turbine and the propellant discharged from the pump are mixed with each other, an unexpected chemical reaction may occur because one medium and the other medium are mixed. In this case, an explosion may occur, so a sealing design must be performed to maintain airtightness between the gas turbine and the pump.

다만, 펌프 방식은 저장탱크의 추진제가 펌프로 유입될 때 고압일 필요가 없으므로, 상기 가압 방식과 비교할 때 저장탱크의 벽면 두께와 무게를 획기적으로 감소시킬 수 있다는 장점이 있어, 대부분의 로켓엔진 시스템에서 사용되고 있는 실정이다.However, the pump method does not have to be high pressure when the propellant of the storage tank is introduced into the pump, so it has the advantage that the wall thickness and weight of the storage tank can be drastically reduced compared to the pressurization method, and most rocket engine systems It is being used in

이와 발맞추어, 근래에는 저장탱크의 무게 및 부피를 더욱 감소시키기 위해, 상기 추진제를 구성하는 연료 및/또는 산화제로서 극저온의 액체를 활용하고 있으며, 이와 같이 액체를 추진제로서 활용하는 로켓엔진 시스템을 액체로켓엔진 시스템이라고 한다. In line with this, in recent years, in order to further reduce the weight and volume of the storage tank, cryogenic liquid is used as the fuel and/or oxidizing agent constituting the propellant, and a rocket engine system using the liquid as a propellant is used as a liquid. It is called a rocket engine system.

위와 같은 액체로켓엔진 시스템이 근래에 각광받고 있는 것은, 액체는 기체보다 밀도가 훨씬 높기 때문에, 추진제로서 극저온의 액체를 활용한다면 추진제 저장탱크의 무게 및 부피를 더욱 감소시킬 수 있기 때문이다. 이 때 상기 극저온의 액체로서는 예컨대, 액체 수소(온도 20K 이하), 액체 산소(온도 90K 이하), 액체 메탄(120K 이하) 등을 들 수 있다. The reason why the liquid rocket engine system as described above is in the spotlight in recent years is that liquid is much denser than gas, and therefore, if a cryogenic liquid is used as a propellant, the weight and volume of the propellant storage tank can be further reduced. At this time, examples of the cryogenic liquid include liquid hydrogen (temperature 20 K or less), liquid oxygen (temperature 90 K or less), liquid methane (120 K or less), and the like.

한편, 펌프 방식 중에는 가스터빈 대신 전기모터를 이용하여 펌프를 작동시키는 전기모터-펌프 방식도 있다. 상기 전기모터-펌프 방식의 경우 가스터빈을 이용하지 않기 때문에 비교적 설계 및 제어가 단순해지지만, 요구 동력을 발생시키기 위해서는 고출력(수십 내지 수백kW)이 요구되어 전기모터가 약 5-10분 간 연속하여 작동하게 되며, 이 경우 예상되는 열 발생량 또한 매우 높은 수준(수 내지 수십kW)이기 때문에, 전기모터-펌프 방식의 원활한 사용을 위해서는 전기모터의 냉각이 매우 중요한 설계 요소로서 요구된다. Meanwhile, among the pump methods, there is also an electric motor-pump method in which the pump is operated using an electric motor instead of a gas turbine. In the case of the electric motor-pump method, design and control are relatively simple because a gas turbine is not used, but high power (tens to hundreds of kW) is required to generate the required power, so the electric motor continues for about 5-10 minutes. In this case, since the expected heat generation is also at a very high level (several to tens of kW), cooling of the electric motor is required as a very important design factor for smooth use of the electric motor-pump method.

이에 최근에는, 전기모터-펌프 방식의 액체로켓엔진 시스템과 관련하여, 전기모터의 냉각이 효율적이면서도 보다 효과적으로 이루어질 수 있는 방법이 요구되고 있는 실정이다. Accordingly, in recent years, in relation to the electric motor-pump type liquid rocket engine system, there is a demand for a method capable of efficiently and effectively cooling the electric motor.

미국 등록특허공보 제6457306호(발명의 명칭: Electrical drive system for rocket engine propellant pumps)US Patent Publication No. 6457306 (Name of invention: Electrical drive system for rocket engine propellant pumps) 한국 등록특허공보 제10-1441875(발명의 명칭: 극저온 냉매 강제순환용 초전도 극저온 펌프)Korean Patent Publication No. 10-1441875 (Name of invention: Superconducting cryogenic pump for forced circulation of cryogenic refrigerant)

본 발명인 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치는, 액체로켓엔진에 공급되는 추진제로 극저온의 액체를 사용하되, 상기 추진제의 공급 동력을 제공하는 펌프의 구동부로는 초전도성 코일을 사용하는 전기모터를 이용함으로써, 상기 극저온의 액체를 통해 상기 전기모터의 냉각 문제를 해결함은 물론, 이를 넘어 상기 전기모터의 초전도 상태 또한 지속적으로 유지하는 것이 가능한, 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치를 제공하고자 한다.The propellant supply device of the liquid rocket engine of the present invention uses a cryogenic liquid as a propellant supplied to the liquid rocket engine, but uses an electric motor using a superconducting coil as a driving part of a pump that provides power to supply the propellant, An object of the present invention is to provide a liquid rocket engine propellant supply device capable of solving the cooling problem of the electric motor through the cryogenic liquid and continuously maintaining the superconducting state of the electric motor.

본 발명의 일 실시예에 따른 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치는, 추진제가 유입되는 하우징, 상기 하우징의 내부공간에 배치되는 임펠러, 상기 임펠러가 연결된 샤프트를 회전시키는 모터, 상기 모터가 수용되는 모터 하우징, 상기 임펠러에 의해 상기 추진제가 상기 액체로켓엔진의 연소실로 토출되는 통로인 메인유로, 상기 추진제의 저장 탱크, 하우징 및 메인유로 중 적어도 어느 하나와 상기 모터 하우징의 내부공간이 연통됨에 따라 형성되며, 상기 저장 탱크, 하우징 및 메인유로 중 적어도 어느 하나로부터 상기 추진제가 상기 모터의 냉각을 위해 상기 모터 하우징의 내부공간으로 유입되도록 하는 통로인 제1 추진제 이송유로 및 상기 모터 하우징의 내부공간에서 유동되어 상기 모터를 냉각시킨 추진제가 상기 저장 탱크, 하우징 및 메인유로 중 적어도 어느 하나로 토출되도록 하는 통로인 제2 추진제 이송유로를 포함할 수 있다.A propellant supply device for a liquid rocket engine according to an embodiment of the present invention includes a housing into which the propellant flows, an impeller disposed in an inner space of the housing, a motor rotating a shaft to which the impeller is connected, and a motor housing in which the motor is accommodated. , A main flow passage, which is a passage through which the propellant is discharged into the combustion chamber of the liquid rocket engine by the impeller, is formed as the inner space of the motor housing communicates with at least one of the storage tank, the housing, and the main passage of the propellant, The storage tank, the housing, and the first propellant transfer passage, which is a passage through which the propellant flows into the inner space of the motor housing for cooling the motor, from at least one of the main passage, and flows in the inner space of the motor housing. It may include a second propellant conveying passage that is a passage through which the propellant cooled the motor is discharged to at least one of the storage tank, the housing, and the main passage.

[18] 본 실시예에 있어서, 상기 모터는 초전도성을 가지는 코일을 포함하고, 상기 추진제는 상기 초전도 코일에 냉매로 작용할 수 있다.[18] In the present embodiment, the motor includes a coil having superconductivity, and the propellant may act as a refrigerant in the superconducting coil.

[19] 본 실시예에 있어서, 상기 임펠러는 상기 모터의 샤프트에 결합되어 회전되고, 상기 하우징과 상기 모터 하우징은 기밀 결합(Sealing Design)을 형성할 수 있다.[19] In this embodiment, the impeller is rotated by being coupled to the shaft of the motor, and the housing and the motor housing may form a sealing design.

[20] 본 실시예에 있어서, 상기 추진제는 극저온 액체상태로서, 액체 수소, 액체 산소 또는 액체 메탄을 포함하여 이루어질 수 있다.[20] In this embodiment, the propellant is a cryogenic liquid state, and may include liquid hydrogen, liquid oxygen, or liquid methane.

[21] 본 실시예에 있어서, 상기 하우징은 일단이 개방되어 상기 추진제가 내부공간으로 유입되는 추진제 유입유로를 포함하고, 상기 추진제 유입유로의 내부에 배치되되, 상기 모터의 샤프트에 결합되는 인듀서를 포함할 수 있다.[21] In the present embodiment, the housing includes a propellant inlet passage through which the propellant is introduced into the inner space with one end open, and an inducer disposed inside the propellant inlet passage and coupled to the shaft of the motor It may include.

[22] 본 발명의 일 실시예에 따른 액체로켓엔진의 추진 시스템은, 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치, 상기 추진제 공급 장치에 공급되는 추진제를 저장하는 하나 이상의 추진제 저장 탱크 및 상기 추진제 공급 장치로부터 추진제를 공급받아 연소시키는 연소장치를 포함하여 이루어질 수 있다.[22] A propulsion system for a liquid rocket engine according to an embodiment of the present invention includes a propellant supply device for a liquid rocket engine, at least one propellant storage tank for storing the propellant supplied to the propellant supply device, and a propellant from the propellant supply device. It may be made including a combustion device for receiving and burning the supplied.

[23] 본 실시예에 있어서, 상기 추진제 공급 장치의 모터는 초전도성 코일을 포함하고, 상기 추진제는 극저온 액체상태로서, 액체 수소, 액체 산소 또는 액체 메탄을 포함하여 이루어지되, 상기 초전도 코일에 냉매로 작용할 수 있다. [23] In this embodiment, the motor of the propellant supply device includes a superconducting coil, and the propellant is in a cryogenic liquid state, and includes liquid hydrogen, liquid oxygen, or liquid methane, and the superconducting coil is used as a refrigerant. Can work.

[24] 본 실시예에 있어서, 상기 추진제가 연료 및 산화제로 구성되고, 상기 연료 및 산화제 중 적어도 어느 하나가 극저온 액체상태인 경우, 상기 극저온 액체상태인 추진제가 모터가 수용된 모터 하우징에 공급되어 상기 모터를 냉각시키는 냉매로 작용되도록 할 수 있다.[24] In the present embodiment, when the propellant is composed of a fuel and an oxidizing agent, and at least one of the fuel and the oxidizing agent is in a cryogenic liquid state, the propellant in the cryogenic liquid state is supplied to the motor housing in which the motor is accommodated, and the It can be made to act as a refrigerant to cool the motor.

[25] 본 발명인 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치에 따르면, 다음과 같은 효과가 제공될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. According to the propellant supply device for a liquid rocket engine according to the present invention, the following effects may be provided, but are not limited thereto.

[26] 본 발명인 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치에 따르면, 극저온의 액체인 추진제가 연소실로 토출되기 전, 펌프를 구동시키기 위한 전기모터의 냉매로 이용될 수 있는 효과가 있다.According to the propellant supply device for a liquid rocket engine according to the present invention, before the propellant, which is a cryogenic liquid, is discharged into the combustion chamber, it can be used as a refrigerant for an electric motor for driving a pump.

[27] 본 발명인 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치에 따르면, 극저온의 액체인 추진제가 전기모터의 냉매로 이용될 수 있어, 초전도성 코일을 사용하는 전기모터를 이용할 수 있고, 상기 전기모터가 초전도 상태를 유지할 수 있는 효과가 있다.[27] According to the propellant supply device of the liquid rocket engine of the present invention, a propellant, which is a cryogenic liquid, can be used as a refrigerant for an electric motor, so that an electric motor using a superconducting coil can be used, and the electric motor has a superconducting state. There is a sustainable effect.

[28] 본 발명인 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치에 따르면, 극저온의 액체인 추진제가 전기모터의 냉매로 이용된 이후에도 연소실로 토출될 수 있으므로, 효율적인 액체로켓엔진 추진제 공급이 이루어질 수 있는 효과가 있다. According to the propellant supply device for a liquid rocket engine according to the present invention, since the cryogenic liquid propellant can be discharged into the combustion chamber even after being used as a refrigerant for an electric motor, there is an effect that an efficient liquid rocket engine propellant can be supplied.

[29] 도 1은 액체로켓의 추진 시스템을 보여주는 도면이다.
[30] 도 2는 가스터빈에 의해 펌프가 구동되는 액체로켓의 추진 시스템과 전기모터에 의해 펌프가 구동되는 액체로켓의 추진 시스템을 보여주는 도면이다.
[31] 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치를 보여주는 도면이다.
[32] 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치를 포함하는 액체로켓엔진 추진 시스템을 보여주는 도면이다.
1 is a view showing a propulsion system of a liquid rocket.
2 is a view showing a propulsion system of a liquid rocket driven by a pump by a gas turbine and a propulsion system of a liquid rocket driven by an electric motor.
3 is a view showing a propellant supply device for a liquid rocket engine according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a liquid rocket engine propulsion system including a propellant supply device for a liquid rocket engine according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. Further, in the drawings, parts not related to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected" with another part, this includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치(1)에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a propellant supply device 1 for a liquid rocket engine according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1은 액체로켓의 추진 시스템을 보여주는 도면이며, 도 2는 가스터빈에 의해 펌프가 구동되는 액체로켓의 추진 시스템과 전기모터에 의해 펌프가 구동되는 액체로켓의 추진 시스템을 보여주는 도면이다.1 is a view showing a propulsion system of a liquid rocket, and FIG. 2 is a view showing a propulsion system of a liquid rocket driven by a gas turbine and a propulsion system of a liquid rocket driven by an electric motor.

[37] 도 1 및 도 2를 참조하면, 액체로켓의 추진 시스템은 크게 추진제 저장 탱크, 공급계통, 연소장치를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 추진제 저장 탱크는 도 1에 도시된 바와 같이 산화제를 저장하는 산화제 저장 탱크와 연료를 저장하는 연료 저장 탱크로 각각 구성될 수 있다. 1 and 2, the propulsion system of the liquid rocket may largely include a propellant storage tank, a supply system, and a combustion device. In this case, the propellant storage tank may include an oxidant storage tank for storing an oxidizer and a fuel storage tank for storing fuel, as shown in FIG. 1.

앞서 설명한 바와 같이 추진제는, 로켓에 사용되는 연료와 산화제를 하나의 추진제가 모두 포함하고 있는 단일추진제, 상기 연료와 산화제가 각각 분리된 이원추진제, 상기 이원추진제에 촉매제가 추가로 더해진 삼원추진제로 이루어질 수 있다. As described above, the propellant consists of a single propellant containing both fuel and an oxidizing agent used in a rocket, a binary propellant in which the fuel and oxidizing agent are separated, and a three-way propellant in which a catalyst is added to the binary propellant. I can.

이원추진제나 삼원추진제의 경우, 추진제를 이루는 각 구성들이 연소실에 이르기 전 서로 섞이게 될 경우 예상치 못한 화학 반응 혹은 최악의 경우 폭발이 이루어질 수도 있기 때문에, 각각 분리되어 저장/공급될 필요가 있으므로, 상기 추진제의 종류에 따라 추진제 저장 탱크의 개 수 및/또는 재질 등은 설계에 따라 다양하게 이루어질 수 있으며, 본 발명에서도 추진제 저장 탱크의 개 수 및/또는 재질은 제한되지 않는다. In the case of a binary propellant or a three-way propellant, if the components constituting the propellant are mixed with each other before reaching the combustion chamber, unexpected chemical reactions or in the worst case explosion may occur.Therefore, the propellant needs to be stored/supplied separately. The number and/or material of the propellant storage tank may vary according to the design, and the number and/or material of the propellant storage tank is not limited in the present invention.

다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해, 추진제로서 이원추진제를 사용함을 가정 하되, 그에 따라 상기 추진제 저장 탱크는 도 1과 같이 연료 저장 탱크와 산화제 저장 탱크로 이루어져 있음을 전제한다. However, hereinafter, for convenience of explanation, it is assumed that a binary propellant is used as a propellant, and accordingly, it is assumed that the propellant storage tank is composed of a fuel storage tank and an oxidizing agent storage tank as shown in FIG. 1.

한편, 공급계통 중 펌프는, 저장 탱크에 저장된 추진제를 연소장치로 공급하는 동력을 제공하기 위한 것이다. 이 때, 상기 펌프는 원심펌프와 축류펌프로 구분될 수 있으며, 본 발명에서는 원심펌프를 사용하는 것을 전제로 하여 설명하기로 하나, 이에 제한되지는 않는다.On the other hand, the pump in the supply system is for providing power to supply the propellant stored in the storage tank to the combustion device. In this case, the pump may be divided into a centrifugal pump and an axial pump, and the description will be made on the premise of using a centrifugal pump, but the present invention is not limited thereto.

여기에서, 상기 원심펌프는 축 방향으로 유입되는 추진제가 인듀서 및/또는 임펠러와 같은 펌프 내 회전체를 통과하면서 원심력에 의한 압력에너지와 속도에너지를 부여받은 뒤, 다시 볼루트 형상을 통과하며 속도에너지도 압력에너지로 변한 다음, 축의 직각 방향으로 배출되는 것으로서, 추진제가 원심력에 의해 매우 높은 압력으로 송출될 수 있는 펌프를 말한다.Here, in the centrifugal pump, the propellant introduced in the axial direction passes through a rotating body in the pump such as an inducer and/or an impeller while receiving pressure energy and velocity energy by centrifugal force, and then passes through the volute shape again and Energy is also converted into pressure energy and then discharged in a direction perpendicular to the axis, and refers to a pump capable of delivering a propellant to a very high pressure by centrifugal force.

또한, 상기 축류펌프는 축 방향으로 유입되는 추진제가 펌프 내 회전체를 통과하면서 속도에너지를 부여 받은 뒤, 다시 속도에너지가 압력에너지로 변한 다음, 축 방향으로 배출되는 것으로서, 추진제가 속도에너지의 상승에 의해 높은 압력으로 송출될 수 있는 펌프를 말한다. In addition, in the axial flow pump, the propellant flowing in the axial direction passes through the rotating body in the pump and is given velocity energy, and then the velocity energy is converted into pressure energy and then discharged in the axial direction, and the propellant increases the velocity energy. It refers to a pump that can be delivered at high pressure by

이 때, 공급계통의 펌프에 대한 구동부로서 가스터빈과 전기모터가 사용될 수 있으며, 가스터빈이 사용되는 경우(도 2의 (a) 참조)에는 추진제의 유동형성을 위해 가스발생기(Gas Generator) 혹은 예연소기(Pre-burner)가 포함될 수 있다. 또한, 전기모터가 사용되는 경우(도 2의 (b) 참조)에는 전기모터의 구동 전력 공급을 목적으로 배터리(Battery)가 포함될 수 있으며, 상기 전기모터의 제어를 위한 인버터(Inverter)가 포함될 수 있다.At this time, a gas turbine and an electric motor can be used as a driving part for the pump of the supply system, and when a gas turbine is used (see Fig. 2(a)), a gas generator or a gas generator is used to form the flow of the propellant. A pre-burner may be included. In addition, when an electric motor is used (refer to FIG. 2(b)), a battery may be included for the purpose of supplying driving power of the electric motor, and an inverter for controlling the electric motor may be included. have.

본 발명의 일 실시예에 따른 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치(1)는 공급계통으로서 전기모터가 사용되는 경우에 해당되는 것이며, 보다 구체적으로는 추진제로서 극저온의 액체를 이용하되 이를 전기모터(13)의 냉매로 사용함으로써, 상기 전기모터(13)의 초전도성(이를 위해 전기모터는 초전도 코일을 포함할 수 있음)을 발현/지속하고, 이를 통해 전기모터(13)의 고출력, 고효율의 효과를 달성하기 위한 것이다.The propellant supply device 1 for a liquid rocket engine according to an embodiment of the present invention corresponds to a case where an electric motor is used as a supply system, and more specifically, a cryogenic liquid is used as a propellant, but this is an electric motor 13 ), the superconductivity of the electric motor 13 (for this purpose, the electric motor may include a superconducting coil) is expressed/sustained, thereby achieving the effect of high output and high efficiency of the electric motor 13 It is to do.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치(1)를 보여주는 도면이다.3 is a view showing a propellant supply device 1 for a liquid rocket engine according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치(1)(이하 ‘추진제 공급 장치’)는 하우징(10), 볼루트(10A), 임펠러(11), 인듀서(12), 초전도모터(13), 모터 하우징(14), 메인유로(15), 제1 추진제 이송유로(16), 제2 추진제 이송유로(17)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the propellant supply device 1 (hereinafter,'propellant supply device') of a liquid rocket engine according to an embodiment of the present invention includes a housing 10, a volute 10A, an impeller 11, and It may include a transducer 12, a superconducting motor 13, a motor housing 14, a main channel 15, a first propellant transfer channel 16, and a second propellant transfer channel 17.

먼저, 하우징(10)은 펌프의 외곽을 형성하는 부분으로서, 그 내부공간에 추진제 저장탱크로부터 유입된 추진제가 유동되고, 임펠러(11)와 인듀서(12) 등의 펌프 유닛을 수용할 수 있다. 특히, 하우징(10)은 그 내곽의 형상이 볼루트(Volute, 10A) 형상으로 이루어 질 수 있으며, 이는 유입된 내부 유체가 흐르게 되는 유로가, 일부는 폭이 넓게 다른 일부는 폭이 좁게 형성된 구조를 말한다. 하우징(10)은 이러한 구조적 특성에 따라 해당 유로들을 통과하게 되는 내부 유체의 동압을 정압으로 바꿔주는 역할을 수행하게 된다. 이에 대한 추가적인 설명은 후술하기로 한다. First, the housing 10 is a part that forms the outer edge of the pump, and the propellant introduced from the propellant storage tank flows in the inner space, and can accommodate a pump unit such as the impeller 11 and the inducer 12. . In particular, the housing 10 may have a shape of a volute (10A), and this is a structure in which a flow path through which the introduced internal fluid flows, and some of them have a wide width and some of them have a narrow width. Say. The housing 10 plays a role of converting the dynamic pressure of the internal fluid passing through the corresponding flow paths into positive pressure according to such structural characteristics. An additional description of this will be described later.

한편, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 추진제 공급 장치(1)에서 사용되는 추진제는 극저온의 액체를 포함할 수 있다. 예를 들어 상기 추진제 즉, 극저온의 액체는 액체 수소, 액체 산소, 액체 메탄 등을 포함하여 구성될 수 있으나 이에 제한되지는 않는다. 따라서, 본 발명에서의 극저온의 액체는 현재까지 생성 가능하거나 혹은 향후 생성 가능하게 될 다양한 극저온의 액체를 모두 포함할 수 있다. Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the propellant used in the propellant supply device 1 may include a cryogenic liquid. For example, the propellant, that is, the cryogenic liquid may be composed of liquid hydrogen, liquid oxygen, liquid methane, etc., but is not limited thereto. Accordingly, the cryogenic liquid in the present invention may include all of the various cryogenic liquids that can be produced up to now or in the future.

이 때, 상기 하우징(10)은 상방의 일단이 개방되어 상기 저장 탱크에 저장된 추진제가 유입될 수 있는 추진제 유입유로(101)를 포함할 수 있으며, 나아가 상기 하우징(10)은 상기 유입된 추진제가 토출되는 통로를 형성하도록 측방으로 개구 형성되는 측단을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 측단은 후술 할 메인유로(15)와 연결되어 있어, 상기 토출된 추진제가 연소실로 공급되도록 할 수 있다.At this time, the housing 10 may include a propellant inlet passage 101 through which the propellant stored in the storage tank can be introduced by opening an upper end thereof, and further, the housing 10 may include the introduced propellant It may include a side end that is opened laterally to form a discharge passage. At this time, the side end is connected to the main flow path 15 to be described later, so that the discharged propellant can be supplied to the combustion chamber.

한편, 앞서 전제한 바에 따라 상기 추진제가 이원 추진제인 경우에는, 연료 저장 탱크와 산화제 저장 탱크가 각각 개별적으로 형성될 수 있으며, 이 경우 상기 추진제 공급 장치(1) 또한 각각 개별적으로 형성될 수 있다. 예컨대, 이를 각각 제1 추진제 공급 장치와 제2 추진제 공급 장치로 명명하기로 한다. On the other hand, according to the foregoing premise, when the propellant is a binary propellant, a fuel storage tank and an oxidant storage tank may be separately formed, and in this case, the propellant supplying device 1 may also be formed individually. For example, this will be referred to as a first propellant supply device and a second propellant supply device, respectively.

[52] 즉, 이원 추진제인 경우에는 상기 연료 저장 탱크에 저장된 연료는 제1 추진제 공급 장치로 유입된 후 연소실로 공급될 수 있고, 상기 산화제 저장 탱크에 저장된 산화제는 제2 추진제 공급 장치로 유입된 후 연소실로 공급될 수 있다. That is, in the case of a binary propellant, the fuel stored in the fuel storage tank may be supplied to the combustion chamber after flowing into the first propellant supply device, and the oxidizing agent stored in the oxidizing agent storage tank is introduced into the second propellant supply device. It can then be supplied to the combustion chamber.

또한, 상기 연료나 산화제는 둘다 극저온 액체일 수도 있으나, 둘 중 어느 하나는 극저온 액체이고 다른 하나는 극저온 액체가 아닐 수도 있다. 예를 들어, 산화제는 극저온의 액체이고, 연료는 극저온의 액체가 아닌 경우, 앞서 설명한 바와 마찬가지로 상기 극저온 액체인 산화제는 제1 추진제 공급 장치로 유입될 수 있고, 상기 극저온 액체가 아닌 연료는 제2 추진제 공급 장치로 유입될 수 있다. In addition, the fuel and the oxidizing agent may both be cryogenic liquids, but one of the two may be a cryogenic liquid and the other may not be a cryogenic liquid. For example, when the oxidizing agent is a cryogenic liquid and the fuel is not a cryogenic liquid, as described above, the oxidizing agent, which is the cryogenic liquid, may be introduced into the first propellant supply device, and the fuel other than the cryogenic liquid is the second It can be introduced into the propellant supply device.

이 때, 이하에서 설명할 본 발명의 일실시예에 따른 전기모터에 대한 냉매로는 오직 제1 추진제 공급 장치로 유입되는 극저온 액체인 산화제만이 이용될 수 있으며, 이 경우, 상기 제2 추진제 공급 장치로 유입된 극저온 액체가 아닌 연료는 모터 하우징 내로의 유입없이 곧바로 메인유로로 토출되어 연소실로 공급될 수 있다.In this case, only an oxidizing agent, which is a cryogenic liquid flowing into the first propellant supply device, may be used as a refrigerant for the electric motor according to an embodiment of the present invention, which will be described below. In this case, the second propellant supply Non-cryogenic liquid fuel introduced into the device can be discharged directly into the main flow path without flowing into the motor housing and supplied to the combustion chamber.

한편, 인듀서(12)는 유입유로(101) 내부로 유입되는 추진제의 흡입을 할 수 있으며, 특히, 상기 유입유로(101) 내부로 유입되는 추진제에 대하여 승압을 수행할 수 있다.On the other hand, the inducer 12 may suck the propellant flowing into the inflow passage 101, in particular, it may perform a boosting pressure on the propellant flowing into the inflow passage 101.

구체적으로, 상기 유입유로(101) 내부로 유입되는 추진제가 하우징(10) 내 임펠러(11)를 통과하게 되면, 급격한 동압 상승이 이루어짐과 함께 급격한 정압 하강도 이루어지게 되고, 그로 인해 압력 변화에 따라 추진제에 공동이 생기는 현상, 즉, 캐비테이션(Cavitation)이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 인듀서(12)는 이러한 캐비테이션 발생을 방지하기 위해, 상기 임펠러(11) 보다 앞서 위치하되, 상기 유입유로(101) 내부로 유입되는 추진제에 대하여 승압을 수행하게 된다.Specifically, when the propellant flowing into the inflow passage 101 passes through the impeller 11 in the housing 10, a rapid dynamic pressure rise is achieved and a rapid static pressure drop is achieved. A phenomenon in which a cavity is formed in the propellant, that is, cavitation may occur. Accordingly, in order to prevent such cavitation from occurring, the inducer 12 is positioned ahead of the impeller 11, but performs a boosting pressure on the propellant flowing into the inflow passage 101.

한편, 상기 인듀서(12)는 상기 유입유로(101) 내부에 배치되되, 후술할 초전도모터(13)의 샤프트(131)에 결합되어 360도 회전할 수 있다. 이를 위해 상기 샤프트(131)에는 상기 샤프트를 지지하고 회전을 용이하게 하기 위해 베어링(132)이 결합되어 있을 수 있다. 이 때, 인듀서(12)는 앞서 언급한 바와 같이 임펠러(11)보다 하우징(10)의 내부공간에 추진제가 유입되는 부분에 인접하게 배치될 수 있다.Meanwhile, the inducer 12 is disposed inside the inflow passage 101, and is coupled to the shaft 131 of the superconducting motor 13, which will be described later, to rotate 360 degrees. To this end, a bearing 132 may be coupled to the shaft 131 to support the shaft and facilitate rotation. At this time, the inducer 12 may be disposed adjacent to a portion of the propellant introduced into the inner space of the housing 10 than the impeller 11, as mentioned above.

임펠러(11)는 하우징(10)의 내부공간에서 인듀서(12)를 통과한 추진제가 메인유로(15)로 배출되도록 유동을 형성하기 위한 것일 수 있으며, 특히, 임펠러(11)는 내부 유체의 속도를 향상시켜 동압을 상승시키는 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 상기 인듀서(12)를 통과하며 약간의 압력이 상승된 추진제는, 상기 임펠러(11)를 통과하면서 시스템 요구 수준으로 동압이 상승될 수 있다. 이 때, 상기 임펠러(11)를 통과하면서 동압이 상승된 추진제는 앞서 설명한 바와 같이 하우징(10) 내 볼루트(10A) 형상의 유로들을 통과하게 되며, 이 과정에서 상기 추진제의 동압은 정압으로 바뀌게 된다. The impeller 11 may be for forming a flow so that the propellant passing through the inducer 12 in the inner space of the housing 10 is discharged to the main flow path 15. In particular, the impeller 11 It can play a role of increasing the dynamic pressure by improving the speed. Accordingly, the propellant having a slight pressure increase while passing through the inducer 12 may increase the dynamic pressure to the required system level while passing through the impeller 11. At this time, the propellant whose dynamic pressure is increased while passing through the impeller 11 passes through flow paths in the shape of a volute (10A) in the housing 10 as described above, and in this process, the dynamic pressure of the propellant is changed to a positive pressure. do.

한편, 상기 임펠러(11)는 하우징(10)의 내부공간에 배치되며 인듀서(12)와 마찬가지로 초전도모터(13)의 샤프트(131)에 결합되어 360도 회전될 수 있다. 이를 위해 상기 샤프트(131)에는 상기 샤프트를 지지하고 회전을 용이하게 하기 위해 베어링(132)이 결합되어 있을 수 있다. 예를 들어, 임펠러(11)는 노형, 프로펠러형, 스크루형 등의 다양한 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 제한되지는 않으며, 다양한 형태로 구현될 수 있다.Meanwhile, the impeller 11 is disposed in the inner space of the housing 10 and is coupled to the shaft 131 of the superconducting motor 13 like the inducer 12 to rotate 360 degrees. To this end, a bearing 132 may be coupled to the shaft 131 to support the shaft and facilitate rotation. For example, the impeller 11 may be formed in various shapes such as a furnace type, a propeller type, and a screw type, but is not limited thereto, and may be implemented in various shapes.

초전도모터(13)는 샤프트(131)를 회전시켜서 임펠러(11) 및 인듀서(12)를 회전시키기 위한 것이다. 본 발명에서 상기 초전도모터(13)는 초전도코일을 포함할 수 있으며, 상기 초전도코일은 초전도성(superconductivity)을 갖는 물질로 이루어진 것일 수 있다.The superconducting motor 13 is for rotating the shaft 131 to rotate the impeller 11 and the inducer 12. In the present invention, the superconducting motor 13 may include a superconducting coil, and the superconducting coil may be made of a material having superconductivity.

즉, 상기 초전도모터(13)는 초전도성을 갖는 초전도코일을 포함하여 이루어지는 모터로서, 이 때, 초전도성이라 함은 온도가 극저온(절대온도)에 가까워졌을 때 전기 저항이 0(zero)에 가까워지고 내부 자기장도 밀쳐내는 완전반자성을 보이는 현상으로서, 전력 손실이 거의 없이 큰 전류를 흐르게 할 수 있는 상태를 의미한다.That is, the superconducting motor 13 is a motor comprising a superconducting coil having superconductivity, and at this time, the term superconductivity means that when the temperature approaches cryogenic (absolute temperature), the electrical resistance approaches zero and the internal It is a phenomenon in which a magnetic field is also repelled, and it is a phenomenon in which a large current can flow with little power loss.

이러한 초전도성을 가질 수 있는 초전도체로는 홑원소물질로 나이오븀(Nb), 바나듐(V), 수은(Ag) 등 20여 종의 금속원소가 있으며, 합금으로는 나이오븀과 저마늄의 합금(Nb3Ge) 등이 있고, 네오디뮴(Nd), 란타넘(La) 등의 원소를 포함하는 금속화합물도 있다. As a superconductor that can have such superconductivity, there are about 20 types of metal elements such as niobium (Nb), vanadium (V), and mercury (Ag) as a single element, and the alloy is an alloy of niobium and germanium (Nb3Ge). And the like, and there are also metal compounds containing elements such as neodymium (Nd) and lanthanum (La).

본 발명의 일실시예에 따르면, 상술한 극저온의 추진제는 상기 모터하우징(14)에 형성된 통로를 따라 흐르면서 상기 초전도모터(13)의 초전도코일에 냉매로 작용하여, 가열된 초전도코일이 초전도 상태를 유지할 수 있도록 냉각시킬 수 있다. 따라서, 극저온의 추진제가 초전도모터(13)의 온도를 일정 온도 이하로 유지하면, 초전도성을 가지는 초전도모터(13)가 고출력을 발생시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the cryogenic propellant described above acts as a refrigerant on the superconducting coil of the superconducting motor 13 while flowing along the passage formed in the motor housing 14, so that the heated superconducting coil changes the superconducting state. It can be cooled to keep it. Accordingly, when the cryogenic propellant maintains the temperature of the superconducting motor 13 below a certain temperature, the superconducting motor 13 having superconductivity can generate high output.

모터 하우징(14)은 초전도모터(13) 및 냉매용 추진제를 수용하기 위한 것이다. 모터 하우징(14)은 하우징(10) 내부의 추진제가 그의 내부공간으로 임의 유입되거나 배출되어 폭발 또는 고장을 일으키지 않도록 하우징(10)과 기밀 결합(133)될 수 있다. The motor housing 14 is for accommodating the superconducting motor 13 and a refrigerant propellant. The motor housing 14 may be hermetically coupled 133 with the housing 10 so that the propellant inside the housing 10 does not randomly flow into or discharge into its internal space to cause explosion or failure.

이 때, 상기 기밀결합(133)은 IPS(Interpropellant Seal)로 이루어질 수 있으며, 상기 IPS는 고속으로 회전하는 회전체에 형성된 기밀은 완벽하게 이루어질 수 없다는 전제하에, 그에 대한 보완으로서 상기 회전체 내 기밀이 필요한 영역에 지속적으로 헬륨, 아르곤 등의 가스를 주입하여 다층(약 3개의 층)으로 이루어진 가스층을 통해 상기 기밀을 형성하는 방식을 의미한다. At this time, the airtight coupling 133 may be made of an interpropellant seal (IPS), and the IPS is provided in the premise that the airtightness formed in the rotating body rotating at high speed cannot be made completely, and as a supplement to the airtightness in the rotating body. It refers to a method of continuously injecting gas such as helium and argon into the required region to form the airtightness through a gas layer composed of multiple layers (about 3 layers).

한편, 메인유로(15)는, 임펠러(11)에 의해 동압이 증가된 후 하우징(10)의 볼루트(10A) 형상에 의해 증가된 정압을 갖게 된 추진제가 연소실로 토출되기 위한 통로이다. 상기 메인유로(15)의 일단은 하우징(10)에 연결되며, 타단은 액체로켓엔진의 연소실에 연결될 수 있다. On the other hand, the main passage 15 is a passage for discharging the propellant having a static pressure increased by the shape of the volute 10A of the housing 10 to the combustion chamber after the dynamic pressure is increased by the impeller 11. One end of the main passage 15 may be connected to the housing 10, and the other end may be connected to a combustion chamber of a liquid rocket engine.

제1 추진제 이송유로(16)는 하우징(10) 및/또는 메인유로(15)와 모터 하우징(14)을 연통시키는 통로 역할을 수행하는 것이다. 상기 제1 추진제 이송유로(16)를 통해 하우징(10) 및/또는 메인유로(15)의 내부에서 유동되는 추진제가 상기 모터 하우징(14)으로 유입될 수 있다. The first propellant feed passage 16 serves as a passage for communicating the housing 10 and/or the main passage 15 and the motor housing 14. The propellant flowing in the housing 10 and/or the main passage 15 through the first propellant transfer passage 16 may be introduced into the motor housing 14.

예를 들어, 제1 추진제 이송유로(16)는 메인유로(15)의 측면부에 개구되는 일단부와, 모터 하우징(14)의 측면부에 개구되는 타단부를 연결하여 메인유로(15) 내부의 추진제를 모터 하우징(14)으로 유입시킬 수 있다. 또는, 제1 추진제 이송유로(16)는 하우징(10)의 측면부에 개구되는 일단부와, 모터 하우징(14)의 측면부에 개구되는 타단부를 연결하여 메인유로(15) 내부의 추진제를 모터 하우징(14)으로 유입시킬 수 있다. 이 때, 본 발명에서 상기 모터 하우징(14)에 유입된 추진제는 극저온의 액체 추진제로서, 상기 모터 하우징(14)에 지속적으로 공급된 후 상기 모터 하우징(14)을 순환하며 상기 모터 하우징 내 초전도모터(13)를 냉각하는 냉매로 작용할 수 있다.For example, the first propellant transfer passage 16 connects one end opened to the side portion of the main passage 15 and the other end opened to the side portion of the motor housing 14 to connect the propellant inside the main passage 15 Can be introduced into the motor housing 14. Alternatively, the first propellant transfer passage 16 connects one end opened to the side of the housing 10 and the other end opened to the side of the motor housing 14 to transfer the propellant inside the main passage 15 to the motor housing. (14) can be introduced. At this time, in the present invention, the propellant introduced into the motor housing 14 is a cryogenic liquid propellant, which is continuously supplied to the motor housing 14 and then circulates the motor housing 14, and the superconducting motor in the motor housing It can act as a refrigerant to cool (13).

한편, 제2 추진제 이송유로(17)는, 모터 하우징(14)의 내부에서 초전도모터(13)를 냉각시킨 추진제가 하우징(10) 및/또는 메인유로(15)로 토출되는 통로 역할을 수행하는 것이다. 이를 통해 모터 하우징(14) 내부에서 냉매로 사용된 추진제가 다시 하우징(10) 및/또는 메인유로(15) 로 토출될 수 있으며, 토출된 추진제는 연소실로 공급될 수 있어 본 발명에서는 추진제의 순환이 형성될 수 있다. On the other hand, the second propellant transfer passage 17 is a passage through which the propellant cooled the superconducting motor 13 in the motor housing 14 is discharged to the housing 10 and/or the main passage 15. will be. Through this, the propellant used as a refrigerant inside the motor housing 14 can be discharged back to the housing 10 and/or the main flow path 15, and the discharged propellant can be supplied to the combustion chamber. Can be formed.

구체적으로, 제2 추진제 이송유로(17)는 모터 하우징(14)의 측면부에 개구되는 일단부와, 메인유로(15)의 측면부에 개구되는 타단부를 연결하여 모터 하우징(14) 내부의 극저온 액체인 추진제를 다시 메인유로(15)로 유입시킬 수 있다. 또는, 제2 추진제 이송유로(17)는 모터 하우징(14)의 측면부에 개구되는 일단부와, 하우징(10)의 측면부에 개구되는 타단부를 연결하여 모터 하우징(14) 내부의 극저온 액체인 추진제를 하우징(10)으로 유입시킬 수 있다.Specifically, the second propellant transfer passage 17 connects one end opened to the side portion of the motor housing 14 and the other end opened to the side portion of the main passage 15 to provide a cryogenic liquid inside the motor housing 14. Phosphorus propellant may be introduced into the main flow path 15 again. Alternatively, the second propellant transfer passage 17 is a propellant which is a cryogenic liquid inside the motor housing 14 by connecting one end opened to the side of the motor housing 14 and the other end opened to the side of the housing 10. Can be introduced into the housing 10.

한편, 앞서 설명한 바와 같이, 이원추진제인 경우 연료 또는 산화제 모두가 극저온 액체일 수도 있으나, 둘 중 어느 하나만이 극저온 액체일 수도 있다. 도 4를 통해 이를 설명하면, 이와 같은 경우에는 연료 및 산화제는 각각 연료 탱크에 저장 되어 있다가, 서로 다른 추진제 공급 장치 즉, 제1 추진제 공급 장치(도 4의 좌측에 도시된 추진제 공급 장치)와 제2 추진제 공급 장치(도 4의 우측에 도시된 추진제 공급 장치)로 각각 유입될 수 있으며, 이들 중 극저온 액체만이 모터하우징(14)에 유입되어 초전도모터(13)에 대한 냉매의 역할을 수행할 수 있다. 예컨대, 산화제는 극저온 액체이나 연료는 극저온 액체가 아닌 경우, 극저온 액체인 산화제는 제2추진제 공급 장치의 모터하우징(14)에 유입되어 초전도모터(13)에 대한 냉매의 역할을 수행한 후, 제 2 추진제 공급 장치의 메인유로(15)로 다시 유입되는 순환이 이루어질 수 있으며, 나아가 상기 극저온 액체인 산화제는 제1 추진제 공급 장치의 모터하우징(14)으로도 유입(16A)되어 초전도모터(13)에 대한 냉매의 역할을 수행한 뒤, 다시 제2 추진제 공급 장치의 메인유로(15)로 유입(17A)되는 순환이 수행될 수 있다. 이 때, 극저온 액체가 아닌 연료는, 제1 추진제 공급 장치 상에서 모터 하우징(14)에 유입되지 않고 곧바로 메인유로(15)를 통해 연소실로 공급되어야 할 것이며, 경우에 따라서는 모터의 냉각을 위해 다른 냉매가 더 필요할 수 있다.Meanwhile, as described above, in the case of a binary propellant, both the fuel or the oxidizer may be a cryogenic liquid, but only one of the two may be a cryogenic liquid. Referring to FIG. 4, in this case, the fuel and the oxidizing agent are stored in the fuel tank, respectively, and then different propellant supply devices, that is, the first propellant supply device (the propellant supply device shown on the left side of FIG. 4), and Each can be introduced into the second propellant supply device (the propellant supply device shown in the right side of FIG. 4), of which only cryogenic liquid flows into the motor housing 14 to serve as a refrigerant for the superconducting motor 13 can do. For example, when the oxidizing agent is a cryogenic liquid, but the fuel is not a cryogenic liquid, the oxidizing agent, which is a cryogenic liquid, flows into the motor housing 14 of the second propellant supply device and serves as a refrigerant for the superconducting motor 13, 2 Circulation that flows back into the main flow path 15 of the propellant supply device can be made, and the oxidizing agent, which is the cryogenic liquid, also flows into the motor housing 14 of the first propellant supply device (16A) and the superconducting motor 13 After performing the role of the refrigerant for the second propellant supply device, the circulation 17A flowing back into the main flow path 15 may be performed. At this time, the fuel, which is not a cryogenic liquid, will not flow into the motor housing 14 on the first propellant supply device, but must be directly supplied to the combustion chamber through the main flow path 15, and in some cases, other fuels for cooling the motor You may need more refrigerant.

위와 같이, 추진제 공급 장치(1)는 제1 추진제 이송유로(16)와 제2 추진제 이송유로(17)를 통하여 메인유로(15)와 모터 하우징(14) 내부공간에서 극저온의 추진제가 지속적으로 공급되도록 하여 모터(13)를 냉각할 수 있다.As above, the propellant supply device 1 continuously supplies cryogenic propellant from the inner space of the main passage 15 and the motor housing 14 through the first propellant conveying passage 16 and the second propellant conveying passage 17. So that the motor 13 can be cooled.

이상으로 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 추진제 공급 장치(1)는 하우징(10)과 메인유로(15)의 내부에 유동하는 추진제를 모터 하우징(14)에 공급함으로써, 상기 초전도모터(13)를 냉각시켜 초전도성이 발휘되도록 할 수 있다.The propellant supplying device 1 according to an embodiment of the present invention described above supplies the propellant flowing in the housing 10 and the main flow path 15 to the motor housing 14, so that the superconducting motor 13 Can be cooled to exhibit superconductivity.

[74] 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 추진제 공급 장치(1)는 초전도성을 가지는 모터(13)를 포함하므로, 기존의 모터를 사용한 것보다 고출력을 유지하고, 효율을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.In addition, since the propellant supply device 1 according to an embodiment of the present invention includes a motor 13 having superconductivity, it is advantageous in that it can maintain a high output and improve efficiency compared to using a conventional motor. There is this.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 추진제 공급 장치(1)를 포함하는 액체로켓의 추진 시스템에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a propulsion system for a liquid rocket including the propellant supply device 1 according to an embodiment of the present invention will be described.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 추진제 공급 장치(1)를 포함하는 액체로켓의 추진 시스템을 보여주는 도면이다.4 is a view showing a propulsion system of a liquid rocket including a propellant supply device 1 according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 액체로켓의 추진 시스템은 추진제 공급 장치(1), 추진제 저장 탱크(2), 연소장치(3)를 포함할 수 있다. 참고로, 추진제를 구성하는 연료 및 산화제는 개별적인 저장 탱크에 저장되었다가, 각각 상응하는 추진제 공급 장치로 유입된 다음, 하나의 연소장치로 토출될 수 있으므로, 도 4는 이와 같은 경우를 상정하여 도시하였으나, 이에 제한되지 않으며, 이하에서는 설명의 편의를 위해 일 측의 과정을 중심으로 설명하기로 한다.Referring to FIG. 4, the liquid rocket propulsion system may include a propellant supply device 1, a propellant storage tank 2, and a combustion device 3. For reference, since the fuel and the oxidizing agent constituting the propellant are stored in separate storage tanks, each flows into a corresponding propellant supply device, and then can be discharged to a single combustion device, FIG. 4 is shown assuming such a case. However, the present invention is not limited thereto, and hereinafter, for convenience of explanation, the process of one side will be mainly described.

추진제 공급 장치(1)의 모터(13)는 초전도 코일을 포함하고, 극저온의 추진제는 초전도 코일에 냉매로 작용할 수 있다.The motor 13 of the propellant supply device 1 includes a superconducting coil, and the cryogenic propellant may act as a refrigerant in the superconducting coil.

추진제 저장 탱크(2)는 추진제를 저장하기 위한 것이다. 추진제 저장 탱크(2)는 2개로 구비되어 그 중 하나의 탱크에는 연료가 저장되고, 다른 하나에는 산화제가 저장될 수 있다. 추진제 저장 탱크(2)의 추진제는 추진제 공급 장치(1)의 펌핑에 의해 연소장치(3)로 공급될 수 있다.The propellant storage tank 2 is for storing propellant. There are two propellant storage tanks 2, one of which may store fuel and the other may store an oxidizing agent. The propellant from the propellant storage tank 2 can be supplied to the combustion device 3 by pumping the propellant supply device 1.

연소장치(3)는 인젝터, 점화장치, 연소실, 노즐을 포함할 수 있다. 인젝터는 추진제를 미립화하여 균질하게 연소실로 분사시키기 위한 것이고, 점화장치는 인젝터에 의해 미립화 된 추진제(연료 및 산화제)의 연소반응을 일으키기 위한 장치이며, 연소실은 추진제가 연소되는 내부공간을 형성하는 것일 수 있고, 노즐은 연소로 생성된 가스를 가속시켜 운동에너지로 변환시키기 위한 것이다.The combustion device 3 may include an injector, an ignition device, a combustion chamber, and a nozzle. The injector is to atomize the propellant and inject it into the combustion chamber homogeneously, the ignition device is a device to cause the combustion reaction of the atomized propellant (fuel and oxidant) by the injector, and the combustion chamber is to form an internal space in which the propellant is burned. And the nozzle is for converting the gas generated by combustion into kinetic energy by accelerating it.

이상으로 설명한 액체로켓의 추진 시스템은 추진제 공급 장치(1)의 모터(13)가 초전도성을 가지고 극저온의 추진제를 사용하므로, 고출력 고효율로 추진이 가능하다는 장점이 있다.The liquid rocket propulsion system described above has an advantage that the motor 13 of the propellant supply device 1 has superconductivity and uses a cryogenic propellant, so that propulsion is possible with high power and high efficiency.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

1: 추진제 공급 장치
2: 추진제 저장 탱크
3: 연소장치
10: 하우징
10A: 볼루트
11: 임펠러
12: 인듀서
13: 초전도모터
14: 모터 하우징
15: 메인 유로
16: 제1 이송 유로
17: 제2 이송 유로
101: 추진제 유입유로
131: 모터 샤프트
132: 베어링
1: propellant supply device
2: propellant storage tank
3: combustion device
10: housing
10A: Volute
11: impeller
12: Inducer
13: Superconducting motor
14: motor housing
15: main euro
16: first transfer flow path
17: second transfer flow path
101: propellant inflow channel
131: motor shaft
132: bearing

Claims (8)

액체로켓엔진의 추진제 공급 장치에 있어서,
추진제가 유입되는 하우징;
상기 하우징의 내부공간에 배치되는 임펠러;
상기 임펠러가 연결된 샤프트를 회전시키되 초전도 코일을 포함하여 이루어짐에 따라 초전도 상태를 유지할 수 있는 초전도모터;
상기 초전도모터가 수용되는 모터 하우징;
일단은 상기 하우징에 연결되고 타단은 액체로켓엔진의 연소실에 연결되어 있으며, 상기 하우징 내 추진제가 상기 액체로켓엔진의 연소실로 토출되는 통로인 메인유로;
상기 하우징 또는 메인유로와 상기 모터 하우징의 내부공간이 연통됨에 따라 형성되며, 상기 하우징 또는 메인유로로부터 상기 추진제가 상기 초전도모터의 냉각을 위해 상기 모터 하우징의 내부공간으로 유입되도록 하는 통로인 제1 추진제 이송유로; 및
상기 모터 하우징의 내부공간에서 유동되어 상기 모터를 냉각시킨 추진제가 상기 메인유로로 토출되도록 하는 통로인 제2 추진제 이송유로를 포함하되,
상기 추진제는 극저온 액체상태로서 상기 모터하우징의 내부공간에서 유동하며 상기 초전도모터의 가열된 초전도 코일이 초전도 상태를 유지할 수 있도록 미리 정해진 특정 온도 이하로 상기 초전도 코일을 냉각시키고,
상기 초전도 코일 냉각에 사용된 상기 추진제는 상기 제2 추진제 이송유로를 통해 상기 메인유로로 다시 합류되며,
상기 제1 추진제 이송유로는 상기 메인유로의 하류 측에 형성되는 제2 추진제 이송유로보다 상기 임펠러에 더 가까운 상기 메인유로의 상류 측에 형성되는, 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치.
In the liquid rocket engine propellant supply device,
A housing into which the propellant is introduced;
An impeller disposed in the inner space of the housing;
A superconducting motor capable of maintaining a superconducting state by rotating the shaft to which the impeller is connected but including a superconducting coil;
A motor housing in which the superconducting motor is accommodated;
A main flow passage having one end connected to the housing and the other end connected to a combustion chamber of the liquid rocket engine, and a passage through which the propellant in the housing is discharged to the combustion chamber of the liquid rocket engine;
A first propellant formed as the housing or main flow path and the inner space of the motor housing communicate with each other, and which is a passage through which the propellant flows into the inner space of the motor housing for cooling the superconducting motor Transfer passage; And
And a second propellant conveying passage which is a passage through which the propellant flowing in the inner space of the motor housing and cooling the motor is discharged into the main passage,
The propellant is a cryogenic liquid state and flows in the inner space of the motor housing and cools the superconducting coil to a predetermined temperature or lower so that the heated superconducting coil of the superconducting motor maintains the superconducting state,
The propellant used for cooling the superconducting coil is rejoined into the main flow channel through the second propellant transfer channel,
The first propellant conveying passage is formed on the upstream side of the main passage closer to the impeller than the second propellant conveying passage formed on the downstream side of the main passage, a propellant supplying device for a liquid rocket engine.
제1항에 있어서,
상기 하우징과 상기 모터하우징 내부의 추진제가 서로 같은 매질인 경우 상기 모터하우징과 상기 하우징 간 기밀결합이 해소될 수 있는, 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치.
The method of claim 1,
When the propellant inside the housing and the motor housing are the same medium, the airtight coupling between the motor housing and the housing can be eliminated, a propellant supply device for a liquid rocket engine.
제2항에 있어서,
상기 하우징은 일단이 개방되어 상기 추진제가 내부공간으로 유입되는 추진제 유입유로를 포함하되,
상기 추진제 유입유로를 통해 상기 하우징 내부공간으로 유입되는 상기 추진제는 상기 모터하우징의 내부공간 또는 상기 메인유로로 유입되는, 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치.
The method of claim 2,
The housing includes a propellant inlet passage through which one end is opened and the propellant is introduced into the inner space,
The propellant supplying device of a liquid rocket engine, wherein the propellant introduced into the inner space of the housing through the propellant inflow passage is introduced into the inner space of the motor housing or the main passage.
제1항에 있어서,
상기 추진제는 액체 수소, 액체 산소 또는 액체 메탄을 포함하여 이루어지는, 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치.
The method of claim 1,
The propellant supplying device of a liquid rocket engine comprising liquid hydrogen, liquid oxygen or liquid methane.
제1항에 있어서,
상기 임펠러는 상기 초전도모터의 샤프트에 결합되어 회전되고,
상기 추진제 유입유로의 내부에 배치되되, 상기 초전도모터의 샤프트에 결합되는 인듀서를 포함하는, 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치.
The method of claim 1,
The impeller is rotated by being coupled to the shaft of the superconducting motor,
Doedoe disposed in the inside of the propellant inlet flow path, comprising an inducer coupled to the shaft of the superconducting motor, the propellant supply device of the liquid rocket engine.
제1항에 있어서,
상기 샤프트를 회전시키는 상기 초전도모터의 구동 전력을 상기 추진제를 기반으로 생성 및 공급하는 배터리;를
포함하여 이루어지는, 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치.
The method of claim 1,
A battery for generating and supplying driving power of the superconducting motor rotating the shaft based on the propellant;
Consisting of including, a propellant supply device for a liquid rocket engine.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 액체로켓엔진의 추진제 공급 장치;
상기 추진제 공급 장치에 공급되는 추진제를 저장하는 하나 이상의 추진제 저장 탱크; 및
상기 추진제 공급 장치로부터 추진제를 공급받아 연소시키는 연소장치를 포함하는, 액체로켓엔진의 추진 시스템.
A propellant supply device for a liquid rocket engine according to any one of claims 1 to 6;
At least one propellant storage tank for storing the propellant supplied to the propellant supply device; And
A liquid rocket engine propulsion system comprising a combustion device that receives and burns a propellant from the propellant supply device.
삭제delete
KR1020190115432A 2019-09-19 2019-09-19 Propellant supply equipment of liquid rocket engine driven by superconducting electric motor KR102166165B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190115432A KR102166165B1 (en) 2019-09-19 2019-09-19 Propellant supply equipment of liquid rocket engine driven by superconducting electric motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190115432A KR102166165B1 (en) 2019-09-19 2019-09-19 Propellant supply equipment of liquid rocket engine driven by superconducting electric motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102166165B1 true KR102166165B1 (en) 2020-10-15

Family

ID=72883074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190115432A KR102166165B1 (en) 2019-09-19 2019-09-19 Propellant supply equipment of liquid rocket engine driven by superconducting electric motor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102166165B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220087109A (en) * 2020-12-17 2022-06-24 (주)모토닉 Turbine-type fuel pump

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05272492A (en) * 1992-03-24 1993-10-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Motor integrated type pump
JP2003314486A (en) * 2002-04-24 2003-11-06 Aisin Seiki Co Ltd Fluid pump for vehicle
KR100925858B1 (en) * 2008-08-22 2009-11-06 (주)씨앤스페이스 Turbo pump of methane engine for rocket propulsion
KR101441875B1 (en) 2012-10-18 2014-09-19 제주대학교 산학협력단 The pump for the cryogenic fluid circulation
KR101682418B1 (en) * 2015-09-14 2016-12-05 한국항공우주연구원 Liquid rocket engine, which uses a pump driven by an electric motor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05272492A (en) * 1992-03-24 1993-10-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Motor integrated type pump
JP2003314486A (en) * 2002-04-24 2003-11-06 Aisin Seiki Co Ltd Fluid pump for vehicle
KR100925858B1 (en) * 2008-08-22 2009-11-06 (주)씨앤스페이스 Turbo pump of methane engine for rocket propulsion
KR101441875B1 (en) 2012-10-18 2014-09-19 제주대학교 산학협력단 The pump for the cryogenic fluid circulation
KR101682418B1 (en) * 2015-09-14 2016-12-05 한국항공우주연구원 Liquid rocket engine, which uses a pump driven by an electric motor

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
미국 등록특허공보 제6457306호(발명의 명칭: Electrical drive system for rocket engine propellant pumps)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220087109A (en) * 2020-12-17 2022-06-24 (주)모토닉 Turbine-type fuel pump
KR102499003B1 (en) * 2020-12-17 2023-02-14 (주)모토닉 Turbine-type fuel pump

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10844808B2 (en) Rocket engine systems with an independently regulated cooling system
US20180238272A1 (en) Tri-propellant rocket engine for space launch applications
US4073138A (en) Mixed mode rocket engine
US7418814B1 (en) Dual expander cycle rocket engine with an intermediate, closed-cycle heat exchanger
US9964073B1 (en) Liquid rocket engine with hybrid electric motor driven pump
US8572948B1 (en) Rocket engine propulsion system
US11181076B2 (en) Rocket engine bipropellant supply system including an electrolyzer
KR100674118B1 (en) A methane engines for rocket propulsion
US20140283499A1 (en) Device and a method for feeding a rocket engine propulsion chamber
US5551230A (en) Heat induced high pressure lox pump rocket engine cycle
US5444973A (en) Pressure-fed rocket booster system
US20180171933A1 (en) Micropump-fed autogenous pressurization system
US4171615A (en) Supercharged topping rocket propellant feed system
US4901525A (en) Booster-sustainer rocket engine and method
US20190003423A1 (en) Dual-expander short-length aerospike engine
US5267437A (en) Dual mode rocket engine
KR102166165B1 (en) Propellant supply equipment of liquid rocket engine driven by superconducting electric motor
RU2418970C1 (en) Liquid-propellant engine and turbo-pump unit
CN101694189A (en) Super-conducting electromagnetic pump circulating system of liquid rocket engine
US3541793A (en) Liquid fueled rocket engine system
RU2385274C1 (en) Multi-stage carrier rocket, method to launch it and three-component rocket engine
US6691504B1 (en) Gaseous-fuel breathing rocket engine
KR20210033934A (en) Propellant supply equipment of liquid rocket engine which motor and pump exist on connection space
US20220412329A1 (en) Ion jet engine system and associated method(s)
JP2021067180A (en) Rocket engine propellant supply system

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant