小形 Spin 安定型 球形로켓트에 關한 硏究

Abstract

구형로켓트의 추진기관 설계, 항력측정, 탄도계산, 및 비행안정성에 관한 이론 및 실험적인 연구를 수행하였다. 구형 회전형 로켓트의 이점은 gyro안정성이 좋고 mass ratio 가 커서 장거리 비행을 할 수 있다. 실험적으로, 구형로켓트가 Ogive형에 비해서 어느정도의 장점이 있는 가를 알기 위해서 무게 1.5kg, 사거리 150m되도록 하여 적절한 개인화기를 이용하여 발사 할 수 있는 소형의 구형 로켓트를 설계하였으며 실험을 통하여 다음의 연구를 수행하였다. 첫째, 추진제 및 로켓트 기관을 설계하여 지상연소실험을 실시하였으며 특히 추진제를 추력 대중량비가 일정한 단면 연소형으로 하였다. 둘째, 시험부가 $30 \times 30 \times 75cm$이고 최대속도 M=0.11 의 개회로 NPL형의 풍동을 제작하여 구형로켓트가 회전시 구에 미치는 항공역학적인 힘을 측정하였다. 셋째, 측정된 실제적인 자료를 이용하여 탄도에 대한 콤퓨터 씨뮤레이션을 실시하여 발사각도별 사거리를 계산하였다. 넷째, 비행 안정성을 검토하였다. 발사장치 및 최종탄도학적 문제에 대해서는 본연구의 범위를 넘기 때문에 취급하지 않았다. 본 연구의 결과 구형로켓트는 Ogivo 형에 비해 mass ratio 가 크므로 사거리를 증대시킬 수 있고 Spin 안정에 더욱 효과적이며 단면연소형 추진제를 사용하므로서 침식연소를 방지하고 추진제의 제작이 용이하여, 구형로켓트의 실용가능성이 기대 될 수 있다.