Ignition Characteristics of an Uncooled Gas Torch Ignitor According to Propellant Inlet Geometry

본 연구에서는 냉각 채널을 적용하지 않은 비냉각식 가스 토치 점화기 개발을 목적으로, 추진제 유입구형상에 따른 점화 특성을 비교하였다. 추진제 유입구는 추진제가 서로 충돌하여 혼합되는 충돌형과 회전하면서 혼합되는 스월형의 두 가지 형상으로 설계하였다. 점화 시험 결과, 충돌형 점화기는 O/F 1.5 이상에서 100%의 점화 성공률을 보였으나, O/F 1.4 이상부터 점화기 출구부 열손상이 발생하였으며, O/F1.6에서는 구조적인 파손이 확인되었다. 반면, 스월형 점화기는 O/F 1.2 이상의 전 범위에서 100%의 점화 성공률을 기록하였고, 모든 시험 조건에서 열손상이나 파손 없이 안정적인 작동 특성을 나타냈다. 이를 통해 냉각 유로가 없는 비냉각식 가스 토치 점화기의 추진제 유입구 형상으로는 혼합 안정성과 열적 내구성이 우수한 스월형이 더욱 적합함을 확인하였다.