KR102421740B1

KR102421740B1 - 추진제 제어장치를 포함하는 추진제 탱크

Info

Publication number: KR102421740B1
Application number: KR1020200130984A
Authority: KR
Inventors: 김철웅
Original assignee: 한국항공우주연구원
Priority date: 2020-10-12
Filing date: 2020-10-12
Publication date: 2022-07-15
Also published as: KR20220048163A

Abstract

본 발명은 액체 로켓의 추진제 탱크 내부 액체추진제의 출렁임으로 인한 슬로싱 현상 및 소용돌이 현상 인한 엔진 기체유입을 방지하고 액체추진제의 수위측정을 하는 추진제 통합제어장치를 포함하는 추진기관의 추진제 탱크에 관한 것으로, 본 발명에 의한 추진기관의 추진제 탱크는 크게 액체추진제의 수위에 따라 이동하며 슬로싱 현상을 억제하는 플레이트, 액체추진제의 수위에 따라 이동하며 소용돌이 현상을 억제하는 인테이크 흐름제어장치, 및 상기 플레이트와 인테이크 흐름제어장치를 가이드하고 수위측정을 하는 가이드부를 포함한다.

Description

추진제 제어장치를 포함하는 추진제 탱크{Liquid-propellant Tank With Control Device}

본 발명은 추진제 탱크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부에서 발생하는 액체추진제의 슬로싱 현상 및 소용돌이 현상을 제어할 수 있는 추진제 제어장치를 포함하는 추진제 탱크에 관한 것이다.

일반적으로, 액체 로켓의 추진제 탱크는 액체 산소, 케로신, 액체 수소, 액체 메탄 등의 액체추진제를 저장하기 위해 각각의 추진제의 특징에 따라 저온 또는 고압 등으로 밀폐, 보온 되도록 특수한 형태로 제작되고 있다.

액체 저장 탱크를 제작함에 있어서 고려해야할 문제들 중에는 슬로싱 현상과 소용돌이 현상 문제가 있다. 슬로싱 현상이란, 외부적 요인에 의한 탱크의 흔들림 등으로 인해 자유 표면을 가지는 액체추진제가 흔들리면서, 탱크 내부의 내측 벽에 강한 충격을 유발하는 유체의 거동을 지칭하는 것이고, 소용돌이 현상이란, 액체추진제가 소모되면서 탱크 내부의 액체추진제 수위가 낮아질 때 일정한 수위부터 점차적으로 와류가 발생하고, 이때, 탱크 하단의 배출구에서 배출되는 액체추진제에 기체가 섞이게 되어, 엔진으로 기체가 유입되어 터보펌프에서 캐비테이션 현상이 발생하고 결과적으로, 엔진에 손상을 가할 수 있다.

종래에는 이와 같은 슬로싱 현상 및 소용돌이 현상 문제를 해결하기 위하여 배플을 벽면에 설치하여 슬로싱 현상을 억제하거나, 인테이크를 탱크 하단부에 설치하여 소용돌이 현상을 방지하고자 하였다. 하지만, 배플을 벽면에 설치하기 위해서는 액체추진제가 소모되면서 변화하는 수위에 대응하기 위해 배플을 탱크내부에 일정한 높이 간격으로 설치해야하나, 이는 제작공정을 까다롭게 하고 추진제 탱크의 하중을 늘리게 된다. 또한, 인테이크를 탱크 하단부에 고정하여 설치하는 경우에는 소용돌이 현상이 발생하지 않는 액체추진제의 수위가 높은 상태에서도 액체추진제의 유동에 저항이 생기는 문제점이 발생할 수 있다.

한국 등록특허공보 제10-1731834호("액체 로켓의 슬로싱 억제 장치", 공고일 2017.05.24.)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 부유식 플레이트, 부유식 인테이크 및 가이드 장치를 구성하여, 액체추진제를 저장하는 탱크에서 발생하는 슬로싱 현상 및 소용돌이 현상을 액체추진제의 수위에 따라 효율적으로 억제시키고, 부유식 플레이트 및 인테이크 장치의 상하운동을 가이드, 이탈방지 및 끼임방지를 하며, 액체추진제 수위를 측정하여 추진제 동시소진제어에 활용하는 추진기관의 추진제 탱크를 제공하는 것이다.

본 발명은 액체추진제를 저장하고 추진제 제어장치를 포함하는 추진제 탱크에 있어서, 길이방향으로 상기 추진제 탱크 하단까지 연장되는 봉 형태로 형성되어, 상단이 상기 추진제 탱크 내부 상면 중앙에 고정되는 가이드부, 상기 가이드부에 중심이 관통 결합되고, 상기 추진제 탱크 중단의 내경보다 직경이 작으며, 액체추진제 표면에 부유하여, 수위에 따라 상하 이동 가능한 플레이트, 및 상기 가이드부에 중심이 관통 결합되어 상기 플레이트 하부에 위치하고, 액체추진제의 수위에 따라 상하 이동 가능하고, 상기 배출구보다 크고 상기 플레이트보다 작은 외경을 가지며, 상기 배출구에 인접 배치된 위치에서 상기 배출구로 배출되는 액체추진제 흐름에 흐름저항을 인가하여 소용돌이를 억제하는 인테이크 흐름제어장치를 포함한다.

또한, 상기 인테이크 흐름제어장치는 상기 추진제 탱크 내부 하면과 마주보는 밑면에 상기 배출구보다 직경이 큰 원주를 따라 배열된 복수의 돌기를 포함할 수 있다.

또한, 상기 플레이트는 액체추진제 및 기화가스를 통과시킬 수 있도록 다공성 메쉬형상을 가질 수 있다.

또한, 상기 가이드부는 길이방향 일정간격으로 복수의 수위감지센서를 포함할 수 있다.

또한, 상기 가이드부는 상기 추진제 탱크 상단에서 상기 플레이트의 상승을 제한하는 제1걸림쇠, 상기 추진제 탱크 하단에서 상기 플레이트의 하강을 제한하는 제2걸림쇠, 및 상기 추진제 탱크 하단에서 상기 인테이크 흐름제어장치의 이탈을 방지하는 제3걸림쇠를 포함할 수 있다.

또한, 상기 가이드부는 하단에 이탈을 방지하도록 상기 추진제 탱크 내벽과 접합되고 서로 이격 배치되는 복수 개의 지지대를 포함할 수 있다.

또한, 상기 인테이크 흐름제어장치와 상기 플레이트는 분리되어 각각 움직일 수 있다.

또한, 상기 인테이크 흐름제어장치와 상기 플레이트는 일체로 되어 함께 움직일 수 있다.

본 발명의 추진제 탱크는 상기 플레이트를 통해 액체추진제의 수위에 구애받지 않고 효율적으로 슬로싱 현상을 억제할 수 있으며, 제작공정을 단순화하고 상기 추진제 탱크의 하중을 최소화할 수 있다.

또한, 상기 인테이크 흐름제어장치를 통해 액체추진제의 수위가 낮을 때 발생하는 소용돌이 현상을 억제하고, 상기 액체추진제의 수위가 높을 때 부유하여 액체추진제의 유동을 방해하지 않는다.

또한, 상기 가이드부를 통해 상기 플레이트와 상기 인테이크 흐름제어장치의 상승 또는 하강을 가이드함과 동시에, 상기 플레이트와 상기 인테이크 흐름장치의 이탈을 방지한다.

또한, 상기 가이드부에 포함된 수위감지센서를 통해 상기 추진제 탱크의 액체추진제 수위를 측정하여, 액체추진제의 투입량을 조절할 수 있다.

또한, 상기 복수의 걸림쇠를 통해 수위가 일정수준 이상 낮아지거나 높아질 때, 직경이 좁아지는 추진제 탱크 내에서 플레이트가 끼이는 현상을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 추진기관의 추진제 탱크를 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 추진기관의 추진제 탱크의 단면도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 추진기관의 추진제 탱크의 횡 단면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 추진기관의 추진제 탱크의 가이드부 사시도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 추진기관의 추진제 탱크의 부분 분해 사시도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 추진기관의 추진제 탱크의 액체추진제 수위별 형태를 나타낸 순서도
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 추진기관의 추진제 탱크의 부분 단면도
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 추진기관의 추진제 탱크의 부분 확대도

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해석 되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 추진제 제어장치는 액체 로켓의 추진제 탱크 내에 설치된다. 액체 로켓의 추진제 탱크 내에 액체추진제의 수위가 높을 때, 액체 로켓의 비행 중, 액체추진제의 출렁임으로 인해 슬로싱 현상이 발생한다. 또한, 액체추진제가 하단의 배출구를 통해 빠져나가면서 추진제 탱크 내에 액체추진제의 수위가 낮아질 때, 액체추진제가 소용돌이 현상을 일으켜 기체가 섞이게 되고 이는 엔진 손상을 유발한다.

본 발명은 슬로싱 현상에 의한 손상과 소용돌이 현상으로 인한 액체추진제에 기체가 섞이는 문제를 최소화하기 위한 것으로, 크게 플레이트, 인테이크 흐름제어장치, 가이드부로 형성된다.

[1] 제1실시예

도 1을 참조하면, 상기 추진제 탱크는 내부에 수직방향으로 가이드부(100)가 설치되며, 상기 가이드부(100)는 상기 추진제 탱크의 상면에 고정된다. 인테이크 흐름제어장치(300) 및 플레이트(200)는 상기 가이드부(100)에 결합되어, 상기 인테이크 흐름제어장치(300) 및 상기 플레이트(200)는 액체추진제의 표면 또는 상층부에 부유하여 수위에 따라 상하로 움직이는 것이 특징이다.

상기 추진제 탱크의 상부 및 하부는 액체추진제의 팽창으로 인한 내압을 고려하여 돔 형태가 적절하다. 하지만, 추진제 탱크의 내부 구조는 이에 제한되지 않고, 다양한 구조의 추진제 탱크 및 그 내부에 저장되는 추진제의 슬로싱 현상 및 소용돌이 현상을 억제하고, 추진제의 수위를 측정하여 투입량을 조절하는데 사용될 수 있다.

도 2를 참조하면, 상기 추진제 탱크는 플레이트(200), 인테이크 흐름제어장치(300), 및 가이드부(100)를 구비하고 있으며, 상기 인테이크 흐름제어장치(300)와 상기 플레이트(200)는 상기 가이드부(100)에 중심부가 관통 결합되어 고정되지 않고 상승 또는 하강운동이 자유롭다.

상기 플레이트(200)는 중앙 관통구 주변에 구비된 슬리브(210)를 통해 상기 가이드부(100)에 결합된다. 상기 가이드부(100)의 길이방향으로 형성된 슬리브(210)는 액체추진제의 출렁임으로 인해 발생하는 상기 플레이트(200)의 비틀림에 저항력을 증가시키고 상기 가이드부(100)와의 결합력을 높인다.

상기 인테이크 흐름제어장치(300)는 상기 배출구(400)보다 큰 외경을 가지고 상기 추진제 탱크의 하단부에 닿는 밑면에 원주 방향으로 복수의 돌기(310)가 형성된다. 액체추진제의 수위가 낮을 때, 상기 인테이크 흐름장치가 상기 추진제 탱크의 바닥에 닿아도 액체추진제가 상기 인테이크 흐름장치의 측면을 통해 유입되어 상기 배출구(400)로 배출될 수 있도록 틈을 만들어줌과 동시에 배출되는 액체추진제에 발생하는 소용돌이 현상을 막아 기체가 섞이는 것을 방지한다. 결과적으로, 기체가 유입될 때 터보펌프에서 발생하는 캐비테이션 현상에 의한 엔진 손상을 방지한다.

상기 인테이크 흐름제어장치(300)는 상기 추진제 탱크 내의 액체추진제의 수위가 높을 때, 액체추진제의 표면 또는 상층부에 부유하여 상기 배출구(400)로 빠져나가는 액체추진제의 유동을 방해하지 않도록 한다.

상기 인테이크 흐름제어장치(300)는 액체추진제 상에 부유할 수 있도록 구조적 특성을 가지나, 그 밖에도 재질의 특성에 의해 부력을 가질 수도 있다.

도 3을 참조하면, 도시된 바와 같이 상기 플레이트(200)의 형상은 상기 추진제 탱크의 수평단면의 형상에 따라 결정된다. 추진제 탱크는 원통형 탱크가 일반적이기 때문에 상기 플레이트(200) 또한 상기 일예시의 추진제 탱크에 따른 원판형태가 바람직하다.

상기 플레이트(200)는 액체추진제의 표면 또는 상층부에서 부유하게 되며, 상기 인테이크 흐름제어장치(300)보다 크고 상기 추진제 탱크의 중단 횡단면의 내경보다 작은 외경을 가진다. 상기 플레이트(200)는 로켓이 비행 중 액체추진제의 출렁임으로 발생하는 충격하중에 저항하여 상기 추진제 탱크에 가해지는 충격하중을 줄여 슬로싱 현상을 억제한다. 이때, 비행 중 발생하는 충격하중으로 인해 상기 플레이트(200) 또한 손상이 생길 수 있어 충격하중을 분산하기 위해 상기 플레이트(200)는 일정한 탄성력을 가진 재질이 바람직하다.

액체 로켓의 비행 중, 액체추진제가 출렁이게 되면 상기 액체추진제의 표면에서 물질교환과 열교환이 빠르게 일어나고 액체추진제 표면에서 기화가 빠르게 발생하게 되는데, 상기 플레이트(200)는 액체추진제의 출렁거림을 방지하여 기화량을 줄이는 효과가 있고 출렁거림에 의한 추진제 탱크의 충격하중을 줄인다. 이러한 상기 플레이트(200)는 다공성 메쉬형상으로 이루어질 수 있다. 이때, 압력조절 및 액체추진제의 공급을 위해 상기 추진제 탱크의 상부에 밸브 및 가압가스분사장치 같은 가압제어를 위한 부재가 구비 될 수 있다.

상기 플레이트(200)는 액체추진제의 표면에 뜰 수 있는 구조적 특성을 가지나, 그 밖에도 재질의 특성에 의해 부력을 가질 수도 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 가이드부(100)는 상단 및 하단에 각각 제1걸림쇠(131), 제2걸림쇠(132), 및 제3걸림쇠(133)를 구비할 수 있다.

상기 제1걸림쇠(131)는 액체추진제를 공급할 때, 액체추진제의 수위가 높아져 상기 플레이트(200)가 상기 가이드부(100)의 길이방향을 따라 상승하면서 상기 추진제 탱크의 직경이 좁아지는 상단부에서 끼이는 문제를 상기 플레이트(200)의 상승을 막아 방지한다.

상기 제2걸림쇠(132)는 액체추진제가 소모될 때, 액체추진제의 수위가 낮아져 상기 플레이트(200)가 상기 가이드부(100)의 길이방향을 따라 하강하면서 상기 추진제 탱크의 직경이 좁아지는 하단부에서 끼이는 문제를 상기 플레이트(200)의 하강을 막아 방지한다.

상기 제3걸림쇠(133)는 액체추진제가 소모되고, 액체추진제가 상기 배출구(400)를 빠져나가면서 소용돌이 현상이 발생하는 구간에서 상기 인테이크 흐름제어장치(300)가 상기 배출구(400)상에서 고정될 수 있도록 한다.

상기 가이드부(100)는 상기 인테이크 흐름제어장치(300) 및 상기 플레이트(200)와 관통결합 되어, 상승 또는 하강운동을 가이드하면서 비행 중 출렁임으로 인해 상기 인테이크 흐름제어장치(300) 및 상기 플레이트(200)가 상기 가이드부(100)를 이탈하거나 기준으로 기울어지는 것을 방지한다. 또한, 상기 가이드부(100)에 길이방향으로 상기 인테이크 흐름제어장치(300) 및 상기 플레이트(200)를 감지할 수 있는 수위감지센서(140)가 일정 간격으로 설치되어, 액체추진제가 소모되면서 수위가 낮아질 때, 상기 인테이크 흐름제어장치(300) 및 상기 플레이트(200)의 위치를 인식하여 액체추진제의 배출량을 조절하여 산화제와 적절한 비율로 혼합될 수 있도록 동시소진제어장치에 액체추진제의 수위정보를 제공한다.

상기 플레이트(200) 및 상기 인테이크 흐름제어장치(300)의 상승 또는 하강운동간 발생하는 마찰로 인한 마모를 방지하기 위해 상기 가이드부(100)와 상기 플레이트(200) 및 상기 인테이크 흐름제어장치(300)의 결합면에 베어링 또는 마찰을 줄여줄 수 있는 부재가 더 구비될 수 있다.

도 6은 본 발명의 상기 추진제 탱크의 액체추진제의 수위에 따른 순서도로, 도 6(a)에 도시한 바와 같이 상기 인테이크 흐름제어장치(300) 및 상기 플레이트(200)는 액체추진제의 수위가 상기 제1걸림쇠(131) 및 상기 제2걸림쇠(132) 사이일 때, 액체추진제의 표면 또는 상층부에 부유하여, 비행 중 출렁임에 대한 일정한 저항력을 갖춰 출렁임으로 인해 발생하는 슬로싱 현상을 억제한다. 도 6(b)에 도시한 바와 같이 액체추진제의 소모에 따라 수위가 낮아졌을 때, 상기 인테이크 흐름제어장치(300)가 바닥면에 닿아 상기 배출구(400)로 나가는 액체추진제에서 발생하는 소용돌이 현상을 억제하여 엔진으로 기체가 유입되는 것을 막고 결과적으로 슬로싱 현상으로 인한 추진제 탱크 내부 손상과 엔진에서 발생하는 캐비테이션 현상으로 인한 손상을 방지한다.

도 6(b)를 참조하면, 상기 인테이크 흐름제어장치(300) 및 상기 플레이트(200)는 상기 추진제 탱크에서 액체추진제의 수위와 함께 제1가이드부(110)를 따라 하강하면서, 상기 플레이트(200)는 상기 가이드부(100) 하단에 구비된 상기 제2걸림쇠(132)에 걸리게 되고, 슬로싱 현상 억제가 더 이상 필요하지 않는 구간에서 하강을 멈춰 상기 추진제 탱크의 직경이 좁아지는 하단부에서의 끼임을 방지하며, 상기 인테이크 흐름제어장치(300)는 바닥까지 닿아 액체추진제에서 소용돌이 현상이 발생하는 구간에서 이용될 수 있도록 상기 배출구(400) 상단까지 하강하게 된다. 상기 인테이크 흐름제어장치(300)는 상기 플레이트(200)가 상기 제2걸림쇠(132)에 걸린 이후, 제2가이드부(120)를 따라 하강하여, 상기 추진제 탱크의 바닥면까지 닿는 동시에 상기 제3걸림쇠(133)에 걸려 상기 배출구(400) 상단에서 이탈되지 않고 소용돌이 현상이 발생되는 것을 억제한다. 이때, 액체추진제는 상기 인테이크 흐름제어장치(300) 밑면에 구비된 상기 돌기(310)의 틈사이를 통해 상기 배출구(400)로 빠져나가게 된다.

도 6(c)를 참조하면, 상기 가이드부(100)의 상단에 상기 제1걸림쇠(131)가 구비되어, 상기 추진제 탱크 내에 액체추진제가 공급되어 수위가 상승할 때, 상기 인테이크 흐름제어장치(300) 및 상기 플레이트(200) 또한 액체추진제에 부유하여 상승하는데, 이때 상기 추진제 탱크의 직경이 좁아지는 상단에서의 끼임이 발생하기 전에 상기 제1걸림쇠(131)가 상기 인테이크 흐름제어장치(300) 및 상기 플레이트(200)의 상승을 멈추게 한다.

[2] 제2실시예

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 추진기관의 추진제 탱크에 관한 것으로, 도 5에 도시된 상기 플레이트(200) 및 상기 인테이크 흐름제어장치(300)가 도 7의 일체제어장치(500)로 일체로 구성되어, 상기 가이드부(100)에 따라 상하로 움직인다. 상기 일체제어장치(500)는 상기 추진제 탱크 하단부에서 끼임이 발생하지 않도록 최소한의 높이로 형성된다. 액체추진제의 수위가 높을 때, 일체제어장치(500)는 액체추진제의 출렁임에 저항하는 슬로싱 현상 방지 역할을 수행하고, 액체추진제의 수위가 낮을 때, 상기 결합제어장치(500)가 추진제 탱크 바닥에 닿아도 상기 추진제 탱크 하단부의 직경이 좁아지는 구간에서 끼임이 발생하지 않으면서 소용돌이 현상 방지 역할을 수행한다.

[3] 제3실시예

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 추진기관의 추진제 탱크에 관한 것으로, 상기 가이드부(100)의 하단은 구조적인 강성과 상기 추진제 탱크의 하단 상기 배출구(400)에서 액체추진제가 배출되는 유동을 방해하지 않기 위해, 상기 가이드부(100)의 하단은 복수의 지지대(150)를 상기 추진제 탱크 내벽에 각각 접합하여 지지될 수 있다.

상기 인테이크 흐름제어장치(300)는 상기 추진제 탱크 바닥에 닿아도 액체추진제가 상기 배출구(400)로 빠져나갈 수 있는 틈새를 만들기 위해 밑면에 원주방향으로 복수의 돌기(310)가 구비되고, 액체추진제의 소모에 따라 수위가 낮아지면서 발생하는 소용돌이 현상을 방지하기 위해 상기 인테이크 흐름제어장치(300)는 상기 추진제 탱크의 바닥면에 닿아야하는데, 이때, 상기 지지대(150)가 방해요소가 되지 않게 상기 인테이크 흐름제어장치(300)와 포개어지도록 상기 인테이크 흐름제어장치(300)의 밑면 중앙에 상기 지지대(150)에 맞는 홈이 형성될 수 있다.

제1실시예와 제2실시예를 비교했을 때, 제1실시예에 따른 추진기관의 추진제 탱크는 상기 플레이트(200) 및 상기 인테이크 흐름제어장치(300)의 분리를 통해 서로의 간섭되지 않고 상하운동이 가능하고, 상기 플레이트(200) 및 상기 인테이크 흐름제어장치(300)를 각각 경량화하기 용이하다. 제2실시예에 따른 추진기관의 추진제 탱크는 상기 일체제어장치(500)의 높이로 인해 상기 일체제어장치가 추진제 탱크 바닥에 닿아도 가이드를 이탈하지 않기 때문에 상기 가이드부의 상기 제2걸림쇠(132) 및 상기 제3걸림쇠(133)를 필요로 하지 않게 되어 추진제 탱크의 제작공정을 단순화 시킬 수 있다.

본 발명의 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

10 : 추진제 탱크
100 : 가이드부
110 : 제1가이드부 120 : 제2가이드부
130 : 걸림쇠
131 : 제1걸림쇠 132 : 제2걸림쇠
133 : 제3걸림쇠
140 : 수위감지센서 150 : 지지대
200 : 플레이트 210 : 슬리브
300 : 인테이크 흐름제어장치 310 : 돌기
320 : 홈
400 : 배출구 500 : 일체제어장치

Claims

액체추진제를 저장하고 추진제 제어장치를 포함하는 추진제 탱크에 있어서,
상기 추진제 탱크 바닥 중앙에 구비되는 배출구;
상하 길이방향으로 상기 추진제 탱크 하단까지 연장되는 봉 형태로 형성되어, 상단이 상기 추진제 탱크 내부 상면 중앙에 고정되는 가이드부;
상기 가이드부에 중심이 관통 결합되고, 상기 추진제 탱크 중단의 내경보다 직경이 작으며, 액체추진제 표면에 부유하여, 수위에 따라 상하 이동 가능한 플레이트; 및
상기 가이드부에 중심이 관통 결합되어 상기 플레이트 하부에 위치하고, 액체추진제의 수위에 따라 상하 이동 가능하고, 상기 배출구보다 크고 상기 플레이트보다 작은 외경을 가지며, 상기 배출구에 인접 배치된 위치에서 상기 배출구로 배출되는 액체추진제 흐름에 흐름저항을 인가하여 소용돌이를 억제하는 인테이크 흐름제어장치;를 포함하고,
상기 인테이크 흐름제어장치와 상기 플레이트는 분리되어 각각 움직이는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 탱크.
액체추진제를 저장하고 추진제 제어장치를 포함하는 추진제 탱크에 있어서,
상기 추진제 탱크 바닥 중앙에 구비되는 배출구;
상하 길이방향으로 상기 추진제 탱크 하단까지 연장되는 봉 형태로 형성되어, 상단이 상기 추진제 탱크 내부 상면 중앙에 고정되는 가이드부;
상기 가이드부에 중심이 관통 결합되고, 상기 추진제 탱크 중단의 내경보다 직경이 작으며, 액체추진제 표면에 부유하여, 수위에 따라 상하 이동 가능한 플레이트; 및
상기 가이드부에 중심이 관통 결합되어 상기 플레이트 하부에 위치하고, 액체추진제의 수위에 따라 상하 이동 가능하고, 상기 배출구보다 크고 상기 플레이트보다 작은 외경을 가지며, 상기 배출구에 인접 배치된 위치에서 상기 배출구로 배출되는 액체추진제 흐름에 흐름저항을 인가하여 소용돌이를 억제하는 인테이크 흐름제어장치;를 포함하고,
상기 인테이크 흐름제어장치와 상기 플레이트는 일체로 되어 함께 움직이는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 탱크.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 인테이크 흐름제어장치는 상기 추진제 탱크 내부 하면과 마주보는 밑면에 상기 배출구보다 직경이 큰 원주를 따라 배열된 복수의 돌기를 가지는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 탱크.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 플레이트는 액체추진제 및 기화가스를 통과시킬 수 있도록 다공성 메쉬형상을 가지는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 탱크.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가이드부는 길이방향 일정간격으로 복수의 수위감지센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 탱크.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가이드부는 상기 추진제 탱크 상단에서 상기 플레이트의 상승을 제한하는 제1걸림쇠;
상기 추진제 탱크 하단에서 상기 플레이트의 하강을 제한하는 제2걸림쇠; 및
상기 추진제 탱크 하단에서 상기 인테이크 흐름제어장치의 이탈을 방지하는 제3걸림쇠;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 탱크.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가이드부는 하단에 이탈을 방지하도록 상기 추진제 탱크 내벽과 접합되고 서로 이격 배치되는 복수 개의 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 추진기관의 추진제 탱크.
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