에어로스파이크 노즐 적용 회전 데토네이션 엔진 (RDE) 실험적 연구

초록

항공기나 로켓에서 사용되는 연소기에서의 화염은 일반적으로 전파 속도가 음속을 넘지 않는 디플라그레 이션(Deflagration)의 형태이다. 하지만 회전 데토네이 션 엔진은 전파 속도가 초음속인 데토네이션을 이용하 는 엔진이다. 회전 데토네이션 엔진은 Humphery 사이 클 기반 엔진이며 Pressure-gain을 통해 기존 연소기 보다 더 높은 효율을 낼 수 있다. 또한, 회전 데토네이 션 엔진은 데토네이션 파(Detonation wave)가 내부의 환형 유로를 회전하기 때문에 고유 작동 특성을 보인 다. 그로 인해 기존 연소기보다 짧은 연소기 길이를 가질 수 있다. 이로 인해 국내외적으로 회전 데토네이션 엔진에 대 한 연구가 활발히 이뤄지고 있다. 국외의 경우(1~3), 미 국, 일본, 중국 등에서 회전 데토네이션 엔진에 대한 연구가 이뤄지고 있다. 국내에서는 부산대학교(4)에서 회전 데토네이션 엔진에 대한 연구를 수행하고 있다. 또한, 앞선 연구와 같이 회전 데토네이션 엔진에서의 추력을 증대시키기 위해 주로 에어로스파이크 노즐을 적용한다. (1~4) 본 논문에서는 에어로스파이크 노즐을 적용한 회전 데토네이션 연소 실험을 수행하였다. 추진제로는 기체 메탄과 기체 산소를 사용하였다. 실험 결과 분석을 통 해 회전 데토네이션 엔진의 성능 및 작동 특성을 파악 하였다.