KR102444831B1 - 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치 - Google Patents

수반응 추진제 연소 속도 측정 장치 Download PDF

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Abstract

일 실시 예에 따른 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치는, 수반응 추진제를 수용하는 카트리지; 상기 카트리지의 일측에 연결되고, 상기 카트리지 내의 상기 수반응 추진제를 가압 방향으로 가압하는 가압 챔버; 및 상기 카트리지의 타측에 연결되고, 상기 가압 챔버로부터 가압되어 상기 카트리지의 타측으로부터 노출되는 상기 수반응 추진제를 연소시키는 점화부를 구비하는 연소 챔버;를 포함할 수 있다.

Description

수반응 추진제 연소 속도 측정 장치{WATER-REACTIVE PROPELLANT COMBUSTION RATE MEASURING APPARTUS}
이하의 설명은 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치에 관한 것이다.
일반적으로 고체추진제의 연소속도는 스트랜드 버너 또는 성능시험 모타를 통해 실험적 방법으로 확인한다. 수반응 추진제는 일반적으로 금속함량이 50% 이상인 연료 과농 고체추진제로, 일반적인 고체추진제와 동일한 방식으로 연소하여 연소생성물을 발생시킨다.
하지만 수반응 추진제를 사용하는 추진기관은 수반응 추진제의 연소생성물에 산화제인 물을 분사하여 2차적인 반응을 일으키며, 이를 통해 발생한 증기를 에너지원으로 활용한다는 차이점이 있다. 따라서 수반응 추진제 자체의 연소속도보다는 물과의 반응이 동반되었을 때의 연소속도가 유의미하다.
이러한 이유로 수반응 추진제 연소속도 측정 장치는 수반응 추진제 연소면에 물을 분사할 수 있는 기능이 요구된다. 또한 수반응 추진제 연소면과 물을 분사하는 인젝터와의 거리가 일정하게 유지되어야 해당 조건에 따른 연소속도를 확인할 수 있으므로, 수반응 추진제의 연소속도만큼 수반응 추진제를 물이 분사되는 지점으로 이송되어야 한다.
한편, 수반응 추진제가 물과 반응한 생성물은 응축상의 비율이 일반적인 고체추진제에 비해 매우 높아 연소실 및 노즐 등에 축적되는 특징이 있으며, 상기 수반응 추진제의 연소특성으로 인해 연소속도 측정 시, 스트랜드 버너와 성능시험 모타의 활용이 제한된다는 한계가 존재하였다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
일 실시 예의 목적은 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치를 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치는, 수반응 추진제를 수용하는 카트리지; 상기 카트리지의 일측에 연결되고, 상기 카트리지 내의 상기 수반응 추진제를 가압 방향으로 가압하는 가압 챔버; 및 상기 카트리지의 타측에 연결되고, 상기 가압 챔버로부터 가압되어 상기 카트리지의 타측으로부터 노출되는 상기 수반응 추진제를 연소시키는 점화부를 구비하는 연소 챔버;를 포함할 수 있다.
상기 연소 챔버는, 상기 카트리지로부터 노출되는 상기 수반응 추진제 부분에 물을 분사하는 물 분사부;를 더 포함할 수 있다.
상기 물 분사부는 상기 가압 방향을 따라서 상기 수반응 추진제의 연소 면을 향해 물을 분사하는 인젝터;를 포함할 수 있다.
상기 가압 챔버 및 상기 연소 챔버에서 형성되는 압력을 조절하고, 상기 연소 챔버를 통해 상기 수반응 추진제의 연소를 수행하는 제어부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 연소 챔버 내부의 압력을 상기 가압 챔버에 형성되는 압력보다 작도록 조절될 수 있다.
상기 카트리지는, 상기 수반응 추진제를 수용하고, 상기 가압 방향을 바라보는 일측은 상기 연소 챔버에 연통하고, 타측은 상기 가압 챔버에 연통하는 수용 공간; 및 상기 수용 공간 중, 상기 수반응 추진제를 상기 가압 방향으로 마주보도록 설치되고 상기 수반응 추진제에 면접촉하는 피스톤;을 포함할 수 있다.
상기 피스톤은 상기 수용 공간 내부에서 기밀을 유지하는 상태로 상기 가압 방향을 따라서 이동 가능하고, 상기 가압 챔버에서 형성되는 압력은 상기 피스톤을 상기 가압 방향을 향해 밀어내는 힘으로 작용할 수 있다.
상기 카트리지는, 상기 수용 공간 중, 상기 가압 방향을 따라서 상기 연소 챔버로 연통되는 개구 부분에 설치되어, 상기 수반응 추진제가 상기 가압 방향으로 이동하는 것을 제한하는 연소면 가이드부;를 더 포함할 수 있다.
상기 수반응 추진제는, 가압 방향에 평행한 중심 축을 기준으로 둘레를 감싸도록 설치되는 인히비터;를 포함하고, 상기 카트리지는, 상기 수용 공간 중, 상기 가압 방향을 따라서 상기 연소 챔버로 연통되는 개구 부분에 설치되어, 상기 가압 방향을 향해 노출되는 상기 인히비터를 커팅하는 인히비터 커터;를 더 포함할 수 있다.
상기 가압 챔버는, 상기 가압 방향을 따라서 상기 카트리지 내부의 상기 수반응 추진제를 지향하도록 설치되는 변위 센서;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 변위 센서를 통해 상기 카트리지 내부에 수용된 상기 수반응 추진제가 가압 방향으로 이동하는 변위의 속도를 측정할 수 있고, 상기 수반응 추진제의 변위의 속도에 기초하여 상기 수반응 추진제의 연소 속도를 측정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 수반응 추진제의 연소 생성물로 인해 상기 연소 챔버의 압력이 설정 허용 압력을 초과할 경우, 상기 연소 챔버를 감압시킬 수 있다.
일 실시 예에 따른 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치에 의하면, 수반응 추진제와 물 사이의 고온 연소 생성물로 인한 연소 공간의 압력 상승 시에도 능동적으로 연소 공간의 압력을 조절할 수 있어서 연소 공간 내부의 연소 압력 조건을 유지할 수 있다.
일 실시 예에 따른 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치에 의하면, 연소 챔버 내로 물을 분사하여 수반응 추진제가 물과 반응하는 작동 조건에서의 연소속도를 측정할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치의 블록도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 카트리지의 구성을 나타내는 도면이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 실시예들의 여러 태양(aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 실시예에 대한 상세한 기술(detailed description)의 일부를 이룬다.
다만, 일 실시예를 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적으로 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 일 실시 예에 따른 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치를 설계하는 방법의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 일 실시예에 따른 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치 를설계하는 방법의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 일 실시예에 따른 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치를 설계하는 방법의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치의 블록도이고,
도 2는 일 실시 예에 따른 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 카트리지의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치(1)는 수반응 추진제(132)가 물과 반응할 때의 연소 속도를 측정할 수 있다.
일 실시 예에 따른 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치(1)는 수반응 추진제(132)를 수용하는 카트리지(13)와, 카트리지(13)의 일측에 연결되어 수반응 추진제(132)를 가압 방향으로 가압하는 가압 챔버(11)와, 카트리지(13)의 타측에 연결되어 수반응 추진제(132)를 연소시키는 동시에 연소면에 물을 공급하는 연소 챔버(12)와, 가압 챔버(11) 또는 연소 챔버(12) 내에 인가되는 압력을 제어하고 연소 챔버(12) 내에서 수반응 추진제(132)의 연소를 수행하는 제어부(16)를 포함할 수 있다.
카트리지(13)는 가압 방향을 기준으로, 가압 방향의 반대 방향의 일측으로 부터 가압 챔버(11)에 연결되어 가압 방향으로의 압력을 인가받을 수 있고, 가압 방향의 타측으로부터 연소 챔버(12)에 연결되어 가압 방향으로 수반응 추진제(132)를 이동시킬 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시되는 바와 같이 카트리지(13)의 일부가 가압 챔버(11) 내에 수용되는 상태로 설치될 수 있다.
다만, 이는 하나의 실시 예의 구성에 불과하며, 카트리지(13)의 일측이 가압 챔버(11)로부터의 양압을 전달받을 수 있는 연결 구조라면 다양한 연결 구성을 가질수도 있다는 점을 밝혀둔다.
예를 들어, 카트리지(13)는 하우징(135)과, 하우징(135) 내부에서 가압 방향에 따른 양측 각각으로 연통하는 수용 공간(131)과, 수용 공간(131)에 설치되는 수반응 추진제(132)와, 수용 공간(131)에 가압 방향을 따라서 이동 가능하게 설치되고 가압 방향을 따라서 수반응 추진제(132)에 면 접촉하는 피스톤(133)과, 수용 공간(131) 중 가압 챔버(11)에 연통되는 개구 부분에 설치되어 피스톤(133)이 이탈되지 않도록 방지하는 스토퍼(137)와, 수용 공간(131) 중 연소 챔버(12)에 연통되는 개구 부분에 설치되는 인히비터 커터(134)와, 수용 공간(131) 중 연소 챔버(12)에 연통되는 개구 부분에 설치되어 수반응 추진제(132)와 간섭되는 연소면 가이드부(136)를 포함할 수 있다.
수용 공간(131)은, 가압 방향을 따라서 카트리지(13)의 양측으로 개구되는 내부 공간일 수 있다. 수용 공간(131) 중 가압 방향(도 2의 하측)으로 마주하는 개구는 연소 챔버(12)에 연통될 수 있고, 수용 공간(131) 중 가압 방향의 반대 방향(도 2의 상측)을 마주하는 개구는 가압 챔버(11)에 연통될 수 있다.
이상의 구조에 의하면, 가압 챔버(11)로부터 인가되는 압력이 수용 공간(131) 내부에 배치된 수반응 추진제(132)를 가압 방향으로 밀어내는 힘으로서 작용하기 때문에, 결과적으로 카트리지(13)에 가압 챔버(11)로부터의 압력이 인가되면 수반응 추진제(132)는 가압되어 연소 챔버(12) 외부로 노출되도록 이동할 수 있다.
예를 들어, 수용 공간(131)은 하우징(135) 내부에서 가압 방향을 따라서 관통 형성된 원기둥형 중공일 수 수 있다.
수반응 추진제(132)는 수용 공간(131)에 수용도에 가압 챔버(11)로부터 인가되는 압력에 의해 연소 챔버(12)를 향해 이동될 수 있다.
예를 들어, 수반응 추진제(132)는 연소 챔버(12) 내에서의 연소 과정에서 가압 방향을 마주보는 연소면을 제외한 부분으로 연소가 전이되지 않도록 하기 위해, 연소면을 제외한 둘레를 감싸도록 도포되는 인히비터(1321)를 포함할 수 있다.
피스톤(133)은, 수용 공간(131) 내부에서 기밀을 유지하는 상태로 가압 방향을 따라서 이동 가능할 수 있다.
이상의 구조에 의하면, 가압 챔버(11)에서 형성되는 압력은 피스톤(133)을 가압 방향을 향해 밀어내는 힘으로 작용하게 되고, 결과적으로 피스톤(133)은 가압 방향으로 면접촉 하고 있는 수반응 추진제(132)를 가압 방향으로 밀어낼 수 있다.
예를 들어, 피스톤(133)은 외주면과 수용 공간(131)의 내벽 사이에 개재되는 실링 부재를 포함할 수 있고, 이를 통해 수반응 추진제(132)의 연소 가스가 피스톤(133) 외부로 새어나가지 못하도록 방지할 수 있다.
스토퍼(137)는 수용 공간(131) 중 가압 공간(111)으로 연통되는 개구 부분에 설치되어 피스톤(133)이 수용 공간(131) 외부로 이탈되지 못하도록 간섭되는 부재일 수 있다.
예를 들어, 스토퍼(137)는 변위 센서(114)의 계측을 위한 공간을 차지하지 않도록 수용 공간(131)의 외주 부분에만 오버랩 되도록 설치될 수 있다.
스토퍼(137)에 의하면, 연소 챔버(12)에서 연소 가스에 의한 과도한 압력이 발생하더라도 피스톤(133) 및 수반응 추진제(132)가 가압 방향의 반대 방향, 즉 가압 챔버(11)를 향해 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
인히비터 커터(134)는, 수용 공간(131) 중 연소 챔버(12)로 연통되는 개구의 둘레를 따라서 설치되어 가압 방향을 향해 노출되는 수반응 추진제(132)의 인히비터(1321)를 커팅할 수 있다.
예를 들어, 인히비터 커터(134)는 수용 공간(131)의 개구의 둘레를 따라 환형으로 배치되는 쐐기 형태의 블레이드로 형성될 수 있다.
예를 들어, 수용 공간(131)에 수용된 수반응 추진제(132)가 가압 방향으로 가압되어 연소 챔버(12) 내부로 돌출되도록 이송될 경우, 수반응 추진제(132)의 외주를 감싸는 인히비터(1321)는 인히비터 커터(134)에 간섭되어 외부로 탈락될 수 있다.
연소면 가이드부(136)는 수용 공간(131) 중 연소 챔버(12)로 연통되는 개구 부분에서 수반응 추진제(132)가 가압 방향으로 추가적으로 이동하지 못하도록 제한할 수 있다.
예를 들어, 연소면 가이드부(136)는 도 3에 도시되는 바와 같이 수용 공간(131)의 개구 부분에서 수반응 추진제(132)의 노출면을 가압 방향으로부터 지지할 수 있다.
연소면 가이드부(136)에 의하면, 수반응 추진제(132)가 연소되는 동시에 가압 방향으로 가압됨에 따라서, 결과적으로, 수반응 추진제(132)의 연소면이 연소면 가이드부(136)에 의해 지지되는 면상에서 고정될 수 있다.
가압 챔버(11)는 제어부(16)에 의해 내부 압력이 조절 가능한 가압 공간(111)과, 카트리지(13) 내부의 수반응 추진제(132)가 이동하는 변위를 계측하는 변위 센서(114)와, 가압 공간(111)으로의 기체의 출입이 이루어지는 제 1 공압관(112)과, 가압 공간(111) 내부의 과압의 발생을 방지하기 위한 제 1 릴리프 밸브(113)를 포함할 수 있다.
가압 공간(111)은, 제어부(16)에 의해 압력이 조절 가능할 수 있고, 카트리지(13)의 수용 공간(131)에 연통될 수 있다.
예를 들어, 제어부(16)는 제 1 공압관(112)을 통해 출입하는 기체의 유동을 제어함으로써 가압 공간(111) 내부의 압력을 조절할 수 있다.
예를 들어, 제 1 공압관(112)을 통해 가압 공간(111)으로 출입되는 기체는 비활성 가스일 수 있다. 예를 들어, 제 1 공압관(112)을 통해 가압 공간(111)으로 출입되는 기체는 질소 또는 아르곤을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제 1 공압관(112)은 가압 공간(111)의 가압을 위해 가스가 유입될 수 있는 제 1 유입 포트(112a)와, 감압을 위해 가스가 토출될 수 있는 제 1 토출 포트(112b)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제 1 릴리프 밸브(113)는 가압 공간(111) 내에 과도한 압력이 발생했을 경우 장치를 보호하기 위해 파열판(rupture disk)을 포함할 수 있다.
변위 센서(114)는, 가압 방향을 따라서 카트리지(13) 내부에 수용된 수반응 추진제(132)를 지향하도록 설치되는 비 접촉식 거리 센서일 수 있다.
예를 들어, 변위 센서(114)는 도 2에 도시되는 바와 같이, 수용 공간(131)의 부분 중, 카트리지(13)로부터 가압 방향의 반대 방향(도 2의 상측 방향)으로 이격된 부분에 설치될 수 있다.
예를 들어, 변위 센서(114)는 가압 방향을 따라서 수용 공간(131)으로부터 노출되는 피스톤(133)의 표면을 대향하도록 설치될 수 있다.
이상의 구조에 의하면, 변위 센서(114)는 가압 방향을 따라서 피스톤(133)으로부터 이격된 거리를 계측할 수 있다.
연소 챔버(12)는, 제어부(16)에 의해 내부 압력이 조절 가능한 연소 공간(121)과, 카트리지(13)에 수용된 수반응 추진제(132)가 연소 공간(121)으로 노출되는 면을 점화시키는 점화부(124)와, 연소 공간(121)으로 노출된 수반응 추진제(132)의 연소면에 물을 분사하는 물 분사부(125)와, 연소 공간(121)으로의 기체의 출입이 이루어지는 제 2 공압관(122)과, 연소 공간(121) 내부의 과압의 발생을 방지하기 위한 제 2 릴리프 밸브(123)를 포함할 수 있다.
연소 공간(121)은, 제어부(16)에 의해 압력이 조절 가능할 수 있고, 카트리지(13)의 수용 공간(131)에 연통될 수 있다.
예를 들어, 제어부(16)는 제 2 공압관(122)을 통해 출입하는 기체의 유동을 제어함으로써 연소 공간(121) 내부의 압력을 조절할 수 있다.
예를 들어, 제 2 공압관(122)을 통해 가압 공간(111)으로 출입되는 기체는 비활성 가스일 수 있다. 예를 들어, 제 2 공압관(122)을 통해 가압 공간(111)으로 출입되는 기체는 질소 또는 아르곤을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제 2 공압관(122)은 연소 공간(121)의 가압을 위해 가스가 유입될 수 있는 제 2 유입 포트(122a)와, 감압을 위해 가스가 토출될 수 있는 제 2 토출 포트(122b)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제 2 릴리프 밸브(123)는 연소 공간(121) 내에 과도한 압력이 발생했을 경우 장치를 보호하기 위해 파열판(rupture disk)을 포함할 수 있다.
점화부(124)는, 연소 공간(121) 중 카트리지(13)에 연결되는 부분에 설치되어, 수용 공간(131) 외부로, 즉 가압 방향으로 노출되는 수반응 추진제(132)를 점화시킬 수 있다.
물 분사부(125)는, 연소 공간(121) 중 카트리지(13)의 수용 공간(131) 중 가압 방향으로 노출되는 수반응 추진제(132)의 연소면으로 물을 공급하여 분사할 수 있다.
예를 들어, 물 분사부(125)는 연소 챔버(12)의 외부로부터 연소 공간(121)으로 물을 공급하는 물 공급관(1252)과, 연소 공간(121)으로 연결된 물 공급관(1252)의 단부에 설치되어 수반응 추진제(132)의 연소면에 물을 분사하는 인젝터(1251)를 포함할 수 있다.
제어부(16)는, 가압 챔버(11) 및 연소 챔버(12) 내부, 즉 가압 공간(111) 및 연소 공간(121)의 압력을 조절할 수 있다.
제어부(16)는 점화부(124)를 구동하여 연소 공간(121)으로 노출된 수반응 추진제(132)의 점화를 수행할 수 있다.
예를 들어, 제어부(16)는 연소 공간(121)의 압력을 수반응 추진제(132)의 연소 압력 조건을 만족하도록 가압할 수 있다.
예를 들어, 수반응 추진제(132)의 연소 과정에서 발생하는 고온의 연소 생성물에 의해 연소 공간(121)의 압력이 설정된 허용 범위를 초과할 경우, 제어부(16)는 제 2 공압관(122)을 통해 연소 공간(121)으로 출입하는 기체의 유동을 조절함으로써 연소 공간(121) 내부를 감압시킬 수 있다.
예를 들어, 제어부(16)는 물 분사부(125)를 통해 연소 공간(121) 내부에 노출되는 수반응 추진제(132)의 연소면을 향해 물을 분사할 수 있다.
제어부(16)는, 가압 챔버(11) 내부의 압력이 연소 챔버(12) 내부의 압력보다 크도록 조절할 수 있다.
예를 들어, 제어부(16)는 제 1 공압관(112)을 통해 연소 공간(121)으로 출입하는 기체의 유동을 조절함으로써, 가압 공간(111)의 압력의 크기가 연소 공간(121)의 압력의 크기보다 크도록 조절할 수 있다.
따라서, 가압 공간(111)과 연소 공간(121) 사이에 차압이 발생하게되고, 상기 차압은 카트리지(13) 내부에 수용된 피스톤(133)을 가압 방향으로 밀어내는 힘으로 작용하게 되며, 결과적으로 수반응 추진제(132)가 가압 방향으로 이송시키는 힘이 인가될 수 있다.
이상의 구조에 의하면, 수반응 추진제(132)가 연소 공간(121)에서 연소되는 과정에서, 수반응 추진제(132)는 연소 속도에 비례하여 가압 방향으로 이송될수 있게 된다.
제어부(16)는 변위 센서(114)에서 계측되는 정보에 기초하여, 피스톤(133) 또는 수반응 추진제(132)가 가압 방향을 따라서 이송되는 변위의 속도를 측정할 수 있다.
결과적으로, 제어부(16)는 피스톤(133) 또는 수반응 추진제(132)가 가압 방향을 따라서 이송되는 속도에 기초하여, 수반응 추진제(132)의 연소 속도를 측정하는 것이 가능해진다.
일 실시 예에 따른 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치(1)에 의하면, 수반응 추진제(132)와 물 사이의 고온 연소 생성물로 인한 연소 공간(121)의 압력 상승 시에도 능동적으로 연소 공간(121)의 압력을 조절할 수 있어서 연소 공간(121) 내부의 연소 압력 조건을 유지할 수 있다.
일 실시 예에 따른 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치(1)에 의하면, 연소 챔버(12) 내로 물을 분사하여 수반응 추진제(132)가 물과 반응하는 작동 조건에서의 연소속도를 측정할 수 있다.
이상과 같이 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 실시예가 설명되었으나 이는 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것이다. 또한, 본 발명이 상술한 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 사상은 상술한 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위 뿐 아니라 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치
11 가압 챔버
111 가압 공간
112 제 1 공압관
114 변위 센서
12 연소 챔버
121 연소 공간
122 제 2 공압관
124 점화부
125 물 분사부
13 카트리지
131 수용 공간
132 수반응 추진제
133 피스톤
134 인히비터 커터
135 하우징
136 연소면 가이드부
137 스토퍼
16 제어부

Claims (10)

  1. 수반응 추진제를 수용하는 카트리지;
    상기 카트리지의 일측에 연결되고, 상기 카트리지 내의 상기 수반응 추진제를 가압 방향으로 가압하는 가압 챔버;
    상기 카트리지의 타측에 연결되고, 상기 가압 챔버로부터 가압되어 상기 카트리지의 타측으로부터 노출되는 상기 수반응 추진제를 연소시키는 점화부와, 상기 카트리지로부터 노출되는 상기 수반응 추진제 부분에 물을 분사하는 물 분사부를 구비하는 연소 챔버; 및
    상기 가압 챔버 및 상기 연소 챔버에서 형성되는 압력을 조절하고, 상기 연소 챔버를 통해 상기 수반응 추진제의 연소를 수행하는 제어부;를 포함하고,
    상기 물 분사부는, 상기 가압 방향을 따라서 상기 수반응 추진제의 연소 면을 향해 물을 분사하는 인젝터;를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 연소 챔버 내부의 압력을 상기 가압 챔버에 형성되는 압력보다 작도록 조절하는, 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 카트리지는,
    상기 수반응 추진제를 수용하고, 상기 가압 방향을 바라보는 일측은 상기 연소 챔버에 연통하고, 타측은 상기 가압 챔버에 연통하는 수용 공간; 및
    상기 수용 공간 중, 상기 수반응 추진제를 상기 가압 방향으로 마주보도록 설치되고 상기 수반응 추진제에 면접촉하는 피스톤;을 포함하는, 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 피스톤은 상기 수용 공간 내부에서 기밀을 유지하는 상태로 상기 가압 방향을 따라서 이동 가능하고,
    상기 가압 챔버에서 형성되는 압력은 상기 피스톤을 상기 가압 방향을 향해 밀어내는 힘으로 작용하는 것을 특징으로 하는, 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 카트리지는,
    상기 수용 공간 중, 상기 가압 방향을 따라서 상기 연소 챔버로 연통되는 개구 부분에 설치되어, 상기 수반응 추진제가 상기 가압 방향으로 이동하는 것을 제한하는 연소면 가이드부;를 더 포함하는, 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 수반응 추진제는,
    가압 방향에 평행한 중심 축을 기준으로 둘레를 감싸도록 설치되는 인히비터;를 포함하고,
    상기 카트리지는,
    상기 수용 공간 중, 상기 가압 방향을 따라서 상기 연소 챔버로 연통되는 개구 부분에 설치되어, 상기 가압 방향을 향해 노출되는 상기 인히비터를 커팅하는 인히비터 커터;를 더 포함하는, 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압 챔버는,
    상기 가압 방향을 따라서 상기 카트리지 내부의 상기 수반응 추진제를 지향하도록 설치되는 변위 센서;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 변위 센서를 통해 상기 카트리지 내부에 수용된 상기 수반응 추진제가 가압 방향으로 이동하는 변위의 속도를 측정할 수 있고, 상기 수반응 추진제의 변위의 속도에 기초하여 상기 수반응 추진제의 연소 속도를 측정하는 것을 특징으로 하는, 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 수반응 추진제의 연소 생성물로 인해 상기 연소 챔버의 압력이 설정 허용 압력을 초과할 경우, 상기 연소 챔버를 감압시키는 것을 특징으로 하는, 수반응 추진제 연소 속도 측정 장치.
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