ヒョンデロテムが公開した多段燃焼サイクルメタンエンジン
酸素過剰多段燃焼サイクル 600秒エンジン試験
韓国がメタンロケットガス発生器エンジンを開発完了後多段燃焼サイクルエンジン開発が可能なのか?
だね, 韓国はガス発生器方式メタンエンジン開発完了後メタン多段燃焼サイクル(Staged Combustion Cycle) 方式のエンジン開発も可能であり, 実際にこのため研究をもう進行して来ました.
現在韓国の技術開発ロードマップと可能性は次の通りです.
多段燃焼サイクル技術研究経験: 韓国航空宇宙研究員(KARI)はヌリホ(ケロシン基盤ガス発生器方式) 開発と別個で, もう 10余年前から悲秋力(效率)がもっと高い多段燃焼サイクル(酸化剤過剰) エンジンの要素技術と主要構成品に対する研究及び燃焼試験を段階別で遂行して来ました.
技術検証モデル(TDM) 開発: 9トン級多段燃焼サイクル(酸化剤過剰) エンジン技術検証時制(TDM0, TDM1A)を製作して燃焼試験を進行して核心技術を確保しました. この技術が成功的に具現されたら今後の 100トン級大型エンジンでの拡張もできることと予想されます.
メタンエンジンでの転換: 最近宇宙航空庁(KASA)は次世代足死体事業のエンジン方式を既存のケロシン基盤多段燃焼サイクルでメタン基盤再使用足死体に変更しています. これは国際的なトレンドに歩調をあわせることで, メタンはケロシンより燃焼效率が高くて再使用に有利です.
技術的難易度: ガス発生器方式(開放型サイクル)で多段燃焼サイクル方式(閉鎖型サイクル)での転換は技術的に大きい跳躍が必要です. 多段燃焼サイクルはイェヨンソギ, ターボポンプ, 主演所期で構成されて, 極度の高温・高圧環境を耐えなければならないので設計, 素材, 冷却, 燃焼安定化など高難度技術が要求されます.
段階的接近: 現在は 35トン級メタン多段燃焼サイクルエンジン技術開発に取り掛かって技術成熟度を高める段階であり, これを通じて蓄積されたノーハウは窮極的に 80トン級以上の大型メタン多段燃焼サイクルエンジン開発の基盤になるでしょう.
結論的に, 韓国はもう多段燃焼サイクルに対する先行研究を進行して来たし, 現在進行中のメタンエンジン開発事業を通じて技術力をもっと強固にして最終的にメタン多段燃焼サイクルエンジン開発という目標を果たす計画です.
メタンエンジン専有量多段燃焼サイクル開発も可能なのか?
だね, 韓国はメタンエンジン開発を越して専有量多段燃焼サイクル(Full-Flow Staged Combustion Cycle, FFSC) 方式のエンジン開発のための研究を進行して来たし, 長期的な目標で開発ができることと見込まれます.
現在状況は次の通りです.
先行研究及び特許保有: 韓国航空宇宙研究員(KARI)はもう液体メタンと液体酸素を推進剤で使う専有量多段燃焼サイクルエンジンシステムに対する特許を出願して関連研究論文を発表するなど基盤技術確保のために努力して来ました.
技術的分析完了: 再使用ロケットに相応しいエンジンサイクルを探求する研究で FFSCを含んだ多様な多段燃焼サイクルの種類, 特徴, そして長短所に対する比較分析が成り立ちました. FFSC 方式は高いヨンソアブと比較的低いタービン温度を具現することができて信頼性を高めることができる長所があります.
高い技術難易度: FFSC 方式は現在運用されるロケットエンジンサイクルの中で一番效率が高いが, 技術的難易度も一番高いです. 酸化剤過剰ガスと燃料過剰ガスが別途のイェヨンソギを経って株燃焼室に流入される複雑なシステムで, 極限の高温・高圧環境で作動する精巧な設計及び制御技術が必要です.
段階的開発推進: 現在韓国の次世代足死体開発は 35トン級メタン多段燃焼サイクル(酸素過剰) エンジン技術を確保するところ重点を置いているし, これはガス発生器方式や一般多段燃焼方式になる可能性が大きいです. FFSCはこれよりもっと高度化された技術で, 現在技術水準を土台で長期的な眼目を持って段階的に近付かなければならない最尖端技術分野です.
結論的に, 韓国は FFSC メタンエンジンに対する概念研究と特許など初期基盤技術は保有しています. しかし実際 80トン級以上の大型 FFSC エンジンを完成するためには現在進行中のメタンエンジン開発を通じて技術成熟度を高めて, 相当な期間と集中的な投資, そして高難度技術検証過程が追加で必要です.
韓国はスペースXだけ開発した専有量多段燃焼サイクル(Full-Flow Staged Combustion Cycle, FFSC, 酸素過剰, 燃料過剰) メタンロケット開発技術も可能だと AIは言っている
현대로템이 공개한 다단연소사이클 메탄엔진
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산소과잉 다단연소 사이클 600초 엔진 시험
한국이 메탄로켓 가스발생기 엔진을 개발완료 후 다단연소사이클 엔진 개발이 가능 한가?
네, 한국은 가스발생기 방식 메탄 엔진 개발 완료 후 메탄 다단연소사이클(Staged Combustion Cycle) 방식의 엔진 개발도 가능하며, 실제로 이를 위한 연구를 이미 진행해 왔습니다.
현재 한국의 기술 개발 로드맵과 가능성은 다음과 같습니다.
다단연소사이클 기술 연구 경험: 한국항공우주연구원(KARI)은 누리호(케로신 기반 가스발생기 방식) 개발과 별개로, 이미 10여 년 전부터 비추력(효율)이 더 높은 다단연소사이클(산화제 과잉) 엔진의 요소 기술과 주요 구성품에 대한 연구 및 연소 시험을 단계별로 수행해 왔습니다.
기술 검증 모델(TDM) 개발: 9톤급 다단연소사이클(산화제 과잉) 엔진 기술 검증 시제(TDM0, TDM1A)를 제작하고 연소 시험을 진행하여 핵심 기술을 확보했습니다. 이 기술이 성공적으로 구현된다면 향후 100톤급 대형 엔진으로의 확장도 가능할 것으로 예상됩니다.
메탄 엔진으로의 전환: 최근 우주항공청(KASA)은 차세대 발사체 사업의 엔진 방식을 기존의 케로신 기반 다단연소사이클에서 메탄 기반 재사용 발사체로 변경하고 있습니다. 이는 국제적인 트렌드에 발맞추는 것으로, 메탄은 케로신보다 연소 효율이 높고 재사용에 유리합니다.
기술적 난이도: 가스발생기 방식(개방형 사이클)에서 다단연소사이클 방식(폐쇄형 사이클)으로의 전환은 기술적으로 큰 도약이 필요합니다. 다단연소사이클은 예연소기, 터보펌프, 주연소기로 구성되며, 극도의 고온·고압 환경을 견뎌야 하므로 설계, 소재, 냉각, 연소 안정화 등 고난도 기술이 요구됩니다.
단계적 접근: 현재는 35톤급 메탄 다단연소사이클 엔진 기술 개발에 착수하여 기술 성숙도를 높이는 단계이며, 이를 통해 축적된 노하우는 궁극적으로 80톤급 이상의 대형 메탄 다단연소사이클 엔진 개발의 기반이 될 것입니다.
결론적으로, 한국은 이미 다단연소사이클에 대한 선행 연구를 진행해왔으며, 현재 진행 중인 메탄 엔진 개발 사업을 통해 기술력을 더욱 공고히 하여 최종적으로 메탄 다단연소사이클 엔진 개발이라는 목표를 달성할 계획입니다.
메탄엔진 전유량 다단연소사이클 개발도 가능한가?
네, 한국은 메탄 엔진 개발을 넘어 전유량 다단연소사이클(Full-Flow Staged Combustion Cycle, FFSC) 방식의 엔진 개발을 위한 연구를 진행해 왔으며, 장기적인 목표로 개발이 가능할 것으로 전망됩니다.
현재 상황은 다음과 같습니다.
선행 연구 및 특허 보유: 한국항공우주연구원(KARI)은 이미 액체 메탄과 액체 산소를 추진제로 사용하는 전유량 다단연소사이클 엔진 시스템에 대한 특허를 출원하고 관련 연구 논문을 발표하는 등 기반 기술 확보를 위해 노력해 왔습니다.
기술적 분석 완료: 재사용 로켓에 적합한 엔진 사이클을 탐구하는 연구에서 FFSC를 포함한 다양한 다단연소 사이클의 종류, 특징, 그리고 장단점에 대한 비교 분석이 이루어졌습니다. FFSC 방식은 높은 연소압과 비교적 낮은 터빈 온도를 구현할 수 있어 신뢰성을 높일 수 있는 장점이 있습니다.
높은 기술 난이도: FFSC 방식은 현재 운용되는 로켓 엔진 사이클 중 가장 효율이 높지만, 기술적 난이도도 가장 높습니다. 산화제 과잉 가스와 연료 과잉 가스가 별도의 예연소기를 거쳐 주 연소실로 유입되는 복잡한 시스템으로, 극한의 고온·고압 환경에서 작동하는 정교한 설계 및 제어 기술이 필요합니다.
단계적 개발 추진: 현재 한국의 차세대 발사체 개발은 35톤급 메탄 다단연소사이클(산소과잉) 엔진 기술을 확보하는 데 중점을 두고 있으며, 이는 가스발생기 방식이나 일반 다단연소 방식이 될 가능성이 큽니다. FFSC는 이보다 더 고도화된 기술로, 현재 기술 수준을 바탕으로 장기적인 안목을 가지고 단계적으로 접근해야 하는 최첨단 기술 분야입니다.
결론적으로, 한국은 FFSC 메탄 엔진에 대한 개념 연구와 특허 등 초기 기반 기술은 보유하고 있습니다. 그러나 실제 80톤급 이상의 대형 FFSC 엔진을 완성하기 위해서는 현재 진행 중인 메탄 엔진 개발을 통해 기술 성숙도를 높이고, 상당한 기간과 집중적인 투자, 그리고 고난도 기술 검증 과정이 추가로 필요합니다.
한국은 스페이스X만 개발한 전유량 다단연소사이클(Full-Flow Staged Combustion Cycle, FFSC, 산소과잉, 연료과잉) 메탄로켓 개발 기술도 가능하다고 AI는 말하고 있다