KRE-075

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KRE-075 엔진 CG 애니메이션 形象
國立中央科學館 에 展示된 75톤級 로켓엔진의 모습

KRE-075 는 韓國의 KARI 가 開發中인 韓國型發射體 中 75톤級 推力의 新型 液體 로켓 엔진( KSLV-II )을 말한다. 2018年 韓國型 試驗發射體 의 1段 엔진이다. 또한 2021年 KSLV-II 의 1段 및 2段 엔진으로 使用되었으며, 2020年 엔진 開發을 完了하였다. [1]

歷史 [ 編輯 ]

羅老號 의 開發 過程에서 러시아와의 共同開發 途中 1段 液體엔진 技術이 移轉되지 않았던 點에 對해 事業 初期 段階부터 꾸준히 批判이 나왔었다. 이에 羅老號에 이어 發射할 韓國型發射體 에서는 液體엔진 技術을 包含해 自力 開發하기로 定했고 [2] , 이 計劃에 따라 75톤級 엔진의 開發이 定해졌다.

75톤級 엔진의 開發에는 羅老號 開發 過程에서 獨自的으로 開發한 KARI 30톤級 로켓엔진 의 開發 經驗이 크게 도움이 되었다. [3] 2009年에는 엔진의 各 部分 體系 試製品을 組立해 試驗을 遂行하였으며 [3] [4] [5] [6] 2012年에는 첫 試驗用 液體 엔진이 組立을 마쳤다. [7] 現在 羅老宇宙센터와 KARI 本願 等에 엔진 試驗設備를 增築하여 韓國型發射體 引證모델과 飛行모델에 들어갈 엔진을 試驗中에 있다.

75톤級 엔진의 開發이 本格化 된 것은 最初의 試驗時制인 EDM(Engine Development Model)#1號基가 組立되어 羅老宇宙센터의 地上燃燒試驗에서 燃燒試驗이 着手된 2016年 5月부터라고 할 수 있다. 以後 開發時制를 늘려가면서 設計 改善과 燃燒試驗을 통한 檢證을 통하여 飛行用 모델까지 開發이 進行되었다. 2018年 11月 75톤級 엔진의 100番째 燃燒試驗이 成功裏에 遂行되었으며, 試驗發射體와 飛行試驗을 통해 性能을 檢證할 豫定이다.

2007年엔 開發한 터보펌프를 試驗하기 위해 러시아 니히마視 硏究所 에 가져갔다가 爆發事故가 發生해 現地의 試驗設備까지 타버리는 어려움을 겪기도 했다.

設計 [ 編輯 ]

75톤級 엔진은 液體酸素와 케로신 을 使用하는 가스發生機 사이클 의 液體燃料 엔진이다. 眞空 推力은 75톤, 眞空 比推力은 300s이며 再生冷却 方式을 使用한다. 1段과 2段에 各各 들어갈 두가지 버전으로 製作될 豫定이며 두 엔진은 基本的으로 同一하지만 1段 엔진의 擴大비가 12人 反面 2段 엔진의 擴大比는 35이다. [8]

燃燒試驗 [ 編輯 ]

145回 引證 燃燒試驗을 할 것이다. 2020年 1月 139回 燃燒試驗을 마쳤다. 누리號 1段 엔진 4基의 境遇 127秒 동안, 2段 엔진은 147秒 동안 燃燒가 持續돼야 한다. 엔진들은 1初에서부터 260秒까지 다양하게 試驗해왔다. 2009年, 2010年, 2013年 3回 發射한 羅老號 1段 엔진 RD-151 은 230秒 燃燒를 했는데, 2021年 2回 發射할 누리號 1段 KRE-075 엔진은 127秒 燃燒를 할 것이다. 그러나 KRE-075 엔진의 燃燒試驗은 260秒까지 實施했다고 한다.

버전 [ 編輯 ]

比較 KRE-075 SL KRE-075 VAC
海面推力 (tf) 66.6 -
眞空推力 (tf) 75.9 80.3
眞空比推力 298.6秒 315.4秒
混合比 2.209 2.209
膨脹費 12 35
燃燒時間 127秒 148秒
챔버壓力 6.0 6.0

開發 [ 編輯 ]

海外의 事例 [ 編輯 ]

타이탄 [ 編輯 ]

美國 LGM-25C 타이탄 II 가 推力 75톤인 LR-87 液體燃料 엔진 4個를 使用한다. 燈油/液體酸素는 아니고 社酸化窒素 / 하이드라진 을 使用하지만, 두가지 버전을 同時에 開發했다.

LGM-25C 타이탄 II 核出力 9메가톤의 W53 核彈頭 1個를 裝着했으며, 射距離 15,000 km이다. 54發이 實戰配置되었다. 現在의 美니트맨 미사일 이 配置되기 前까지 美國 核抑止力의 核心이었다. 美國 國防部 는 當初 타이탄2街 35메가톤 核彈頭를 運搬할 수 있을 것이라고 豫想했지만, 實戰配置되지는 않았다.

러시아 [ 編輯 ]

1976年 開發을 始作한 RD-120 엔진인데, 中國, 印度에도 技術輸出되었다.

우크라이나 [ 編輯 ]

우크라이나는 蘇聯이 滅亡하면서 獨立했으며, 最近에 親美를 宣言해서 러시아軍이 侵攻하기도 했다. 우크라이나에는 舊蘇聯 當時 ICBM을 大量生産하던 유즈노예 設計局 유즈마쉬 機械國 이 있다. 硏究所와 工場이다. 政府가 親美를 宣言하면서 不渡危機를 맞았다. 韓國이 유즈노例에서 로켓 엔진 技術을 輸入했다. 北韓도 輸入하려다가 저지당했다.

우크라이나는 舊蘇聯 當時 로켓의 2段 엔진에 使用되던 것을 自體 國産化 해서, 最初의 우크라이나 1段 엔진 RD-870 을 開發했다. 眞空推力 89톤, 液體酸素/燈油를 使用하는데, KRE-075와 비슷하다. 그러나 韓國 보다 最新技術人 段階式 燃燒 사이클을 使用한다.

中國 [ 編輯 ]

中國은 다양한 로켓 엔진이 있는데, 러시아, 中國, 北韓은 液體燃料 核미사일에 N2O4 / UDMH 燃料를 主로 使用한다. 常溫에서 貯藏할 수 있는 저장省 燃料 人 代身에, 有毒性 燃燒가스를 排出한다.

韓國의 KRE-075는 Jet A-1 / LOX 燃料를 使用하는데, Jet A-1 은 燈油로서 常溫에서 貯藏할 수 있는 저장省 燃料 이면서, 無毒性 燃燒가스를 排出한다. 그러나 LOX 極低溫 燃料 여서, 로켓 안에 燃料를 注入하면 빠른 時間안에 發射하거나 다시 燃料를 排出해야만 한다. 燈油가 極低溫 燃料가 아니어서, 稅米 極低溫 燃料 라고 한다. SS-8 ICBM이 RP-1 / LOX 燃料를 使用한다.

中國의 核미사일에 使用하는 N2O4 / UDMH 엔진은 30톤 推力, 80톤 推力이 있다. 80톤 推力 以上의 大型 엔진은 없다. 80톤 推力 엔진을 여러個 묶어서 使用한다. 그런데, 韓國과 北韓도 30톤 推力, 80톤 推力의 엔진을 開發했다. 卽, 韓國과 北韓은 中國 水準의 核미사일龍 液體燃料 로켓 엔진을 모두 갖추었다고 볼 수 있다.

比較를 해보면, KRE-075街 ICBM 엔진임을 분명하게 알 수 있다. 그러나 韓國 政府는 絶對 ICBM이 아니라 宇宙로켓 엔진이라고 主張한다. 蘇聯은 RP-1 / LOX 燃料를 使用한 SS-8 ICBM을 10年 程度 實戰配置한 적이 있어서, 韓國 政府의 主張이 그렇게 說得力이 높은 主張은 아니다.

北韓 [ 編輯 ]

韓國의 KRE-075와 北韓의 白頭엔진 이 開發競爭을 했다. 서로 燃燒試驗을 누가 먼저하는지 마치 내기라도 하듯이, 開發日程이 비슷했다. 둘 다 眞空推力 80톤이다.

各州 [ 編輯 ]

  1. “宇宙開發 中長期 計劃” (PDF) . 2013年 11月: 14 . 2014年 1月 24日에 確認함 .   [ 깨진 링크 ( 過去 內容 찾기 )]
  2. “宇宙開發事業 細部實踐로드맵(案)” (PDF) . 2007年 6月: 33 . 2014年 1月 24日에 確認함 .  
  3. “韓國型發射體, 燃燒試驗 施設 없어 開發 蹉跌” . 每日經濟. 2011年 5月 27日 . 2014年 1月 24日에 確認함 .  
  4. 김종규, 한영민, 이광진, 임병직, 안규복, 金文起, 서성현, 최환석 (2009年 11月). “75톤級 液體로켓엔진 1/2.5-scale 燃燒器 燃燒試驗 結果”. 《韓國推進工學會 秋季學術大會論文集》: 69-73.  
  5. 안규복, 서성현, 金文起, 임병직, 김종규, 이광진, 한영민, 최환석 (2009年 11月). “75톤級 가스發生機 技術檢證時祭의 燃燒試驗”. 《韓國推進工學會 秋季學術大會論文集》: 225-228.  
  6. 김대진, 홍순삼, 최창호, 노준구, 김진한 (2009年 11月). “75톤級 로켓엔진用 燃料펌프의 水力性能試驗”. 《韓國推進工學會 秋季學術大會論文集》: 78-81.  
  7. “韓國型 로켓엔진 75t級(推進力) 첫 試製品 開發” . 조선비즈. 2012年 6月 20日. 2012年 8月 27日에 原本 文書 에서 保存된 文書 . 2014年 1月 24日에 確認함 .  
  8. 이은석, 조원국, 문윤완, 정용현, 설우석 (2012年 11月). “韓國型發射體龍 液體로켓엔진 開發 現況”. 《韓國推進工學會 秋季學術大會論文集》: 240-246.  

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