액체로켓 추진기관 시스템 무게 최적화

초록

본 연구에서는 임무속도와 고도를 만족하는 우주발사체 추진기관 최소 무게에 대한 근거를 제시하기 위 해, 발사체의 성능해석과 최적화를 수행하는 프로그램을 개발하였다. 최적화 프로그램은 유전알고리즘을 사용하여 설계범위 내에서 최소의 발사체 무게를 찾도록 구성되었다. 설계변수는 발사체의 주요한 성능 파라미터인 연소실 압력, 노즐 확장비, 발사체 추력중량비로 결정하였다. 프로그램 실행 결과, 기존 발사 체에 대비하여 약 4~15%의 발사체 중량감소를 확인하였으며, 연소기 형상, 터보펌프의 파워, 가스발생 기 질유량 등의 최적 변수를 도출할 수 있었다.