Experimental Analysis of Metal Additive Effect on The Flame Structure of Electrically Controlled Solid Propellant

금속첨가제를 포함한 전기제어고체추진제의 연소과정 중, 화염구조와 입자거동을 조사하는 것으로 금속이 화염 동특성에 미치는 영향을 분석하였다. 화염구조와 응집입자의 거동은 CH* 자발광과 미 산란 기법을 이용해 각각 확인하였으며, 동시계측의 적용으로 금속 기반 입자의 방출에 따른 특이 화염구조를 생성하는 것을 관찰하였다. 금속이 첨가된 추진제에서는 지속적인 국소 화염 pinch-off 현상의 발생이 화염면 형상에 지배적인 역할을 하였으며, 특히 알루미늄 첨가 추진제보다 티타늄을 첨가한 추진제에서 입자 지배적 특징은 두드러졌다. 티타늄의 첨가는 상대적으로 향상된 생존성에 따라, 화염길이와 입자방출 속도의 증가를 유발하였으며, 이에 따라 연소율 변화와 그에 따른 유입 유량 섭동을 야기하는 것을 밝혔다. 본 연구를 통한 금속첨가제 종류에 따른 화염 동특성 변화에의 분석은 전기제어고체추진제의 임무 및 추력 최적화에 대한 기초 연구가 될 수 있다.