과학연구

위성추진체계의 열해석에 기초한 합리적인 보온방법

 2019.11.11.

경애하는 김정은동지께서는 다음과 같이 말씀하시였다.

《과학연구부문에서 최첨단돌파전을 힘있게 벌려 경제발전과 국방력강화, 인민생활향상에 이바지하는 가치있는 연구성과들을 많이 내놓아야 합니다.》

우리는 최첨단돌파전을 힘있게 벌려 나라의 경제발전과 인민생활향상에 적극 이바지할데 대한 경애하는 김정은동지의 말씀을 높이 받들고 위성추진체계에서 추진제공급시 흐름특성과 열력학적특성을 해석하기 위한 연구를 진행하였다.

일반적으로 인공지구위성과 우주비행선을 비롯한 우주비행체들의 추진체계는 발사대로부터 궤도에로 유효짐을 운반하며 궤도수정 및 자세조종을 위한 추진력을 제공하는 역할을 수행한다.

액체추진체계에서 추진제 즉 액체상태의 연료와 산화제는 분리되여 탕크에 보관되여있다가 일정한 비률로 혼합되면서 연소되여 추진력을 낸다. 이때 혼합비률은 추진체계의 비추진력에 의하여 결정되며 연료로서는 보통 액체상태의 수소나 알콜, 히드라진(N2H4)이, 산화제로서는 액체상태의 산소, 질소사산화물(N2O4) 등이 리용된다.

대단히 높은 고도(정지위성의 고도)에서는 무중력상태로 볼수 있으므로 여기서 비행하는 인공지구위성의 추진체계에는 추진제탕크로부터 연소실로 추진제를 요구되는 류량과 압력으로 공급하기 위한 공급체계가 갖추어져야 한다.

위성추진체계에서 리용되는 공급체계에는 가스가압에 의한 방법과 타보뽐프에 의한 방법이 있다. 타보뽐프에 의한 추진체공급체계는 그 구조가 복잡하고 비용이 많이 드는것으로 하여 널리 리용되지 않는다.

이로부터 우리는 가스가압추진제공급체계에서 추진제공급과정시 가압기체탕크와 액체추진제탕크에서 류체흐름 및 열력학적특성을 수치모의하기 위한 연구사업을 진행하여 많은 성과를 이룩하였다.

새롭게 해결한 내용들은 다음과 같다.

첫째로, 가스가압에 의한 추진제공급시 가압가스와 액체추진제의 흐름특성을 해석하기 위한 흐름모형을 작성하고 비정상수치모의해석을 진행하였다.

둘째로, 가스가압에 의한 추진제공급계통에 대하여 우주환경에서의 전열계산을 진행하고 그의 보온을 위한 가열기의 출력과 설치위치를 확정하였다.

우리는 우주항공추진체계의 구체적설계에 기초하여 흐름 및 열해석의 정확도를 높이며 추진체계의 안정한 운영을 위한 보다 합리적인 설계정수들을 제시하기 위한 연구를 심화시켜 진행하고있다.