산화제 유량제어를 위한 선형제어밸브 개발

Development of Linear Control Valve for Oxidizer Flow Rate Control

하이브리드 로켓 추진장치에서 유량제어밸브는 HR 모터조립체로 유입되는 $N_2O$ 산화제의 유량을 변경하여 추력을 증가시키거나 감소시키는 역할을 수행한다. 본 논문에서는 응답속도를 약 1초 이내, 토크 $36N{\cdot}m$의 요구사항에 맞춰 유량제어밸브를 설계 및 제작하였다. 그리고 나서 0~10V의 아날로그 신호를 인가하였을 때 밸브가 열고 닫히는 상황을 구현하기 위해 액추에이터에 데이터 값을 입력하였다. 마지막으로 연소시험을 통해 유량제어밸브의 성능을 확인하였다.

By modulating the flow rate of $N_2O$ into a HR motor assembly, a control valve of a hybrid rocket engine plays a role to increase or decrease the thrust. In this study, the control valve has been designed to meet the requirements which are response speed(${\leq}$ about 1 second) and torque(${\geq}$ about $36N{\cdot}m$). Then, when analog signal 0~10V is applied, the situation where the valve is opened and closed has to be realized. To do this, the data values have to be entered into the actuator. Finally, the performance evaluation of the control valve has been performed to validate this product.