esa 베가 로켓 발사 - 고체연료와 액체연료 차이
2021.11.17 14:17
프랑스 군사위성을 싣고 발사된 유럽우주국(esa)의 고체 연료 로켓 Vega입니다.
53대의 Starlink 위성을 싣고 발사된 미국 SpaceX의 액체 연료 로켓 팰컨 9입니다.
베가 로켓은 이탈리아의 Avio사가 개발한 3단 로켓 엔진의 발사체입니다. 특이점은 베가 로켓은 1단에서 3단 모두 고체 로켓입니다. 연료로는 HTPB(Hydroxyl-terminated polybutadiene)를 사용합니다. 3단 위에 Upper Stage가 있는데 이는 소형 액체로켓 엔진(UDMH/N2O4)을 사용하며 자세 제어용과 궤도 수정용으로 사용합니다.
액체와 고체 로켓 엔진을 구분하는 방법 중 발사 후 연소가스의 모양으로 가능합니다. 액체 로켓은 화염 끝으로 아주 짧게 연기가 보이나 고체 로켓은 화염 끝으로 아주 길게 연기가 보입니다.
고체 로켓은 군사용으로 사용가능하며 액체 로켓과 다르게 연료를 미리 채워 놓고 장시간 보관할 수 있습니다. 액체 로켓인 경우 미국은 산화제로 액체 산소를, 연료로는 액체 수소, 등유를 주로 사용합니다. 등유를 빼고는 극저온을 유지해야 하는 물질이라 로켓의 탱크에 넣어두고 장시간 있을 수 없습니다. 우리나라의 누리호도 산화제는 액체 산소, 연료는 등유입니다.
그외 구 소련과 중국 등 공산권은 소유즈 로켓을 제외하고 액체 로켓으로 거의 대부분 산화제로는 N2O4, 연료는 UDMH를 사용합니다. 이들은 상온에서 액체이며 이들 액체 로켓 연료는 단시간 동안 로켓 탱크에 넣고 사용 가능하나 장시간은 역시 탱크 부식의 이류로 불가능합니다.
댓글 [2]
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마라톤2 2021.11.17 16:32
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Neutrino 2021.11.17 18:42
고체연료가 기술적 난이도(진입장벽)가 낮지만 같은 추력을 내는 액체대비 비용이 싸지는 않습니다. (연소 컨트롤이 안돼 부스터용에 최적)
하이드라진과 함께쓰는 N2O4는 산소 공급원인데 액화산소 대비 산소밀도가 낮아 대추력을 달성하는데 한계가 있습니다. (자세제어용에 최적)
액화수소는 중량당 에너지밀도는 높지만 체적당 에너지밀도가 케로신 대비 많이 낮습니다. (가장 정교한 기술력 요구됨)
이래서 케로신 메인에 SRB 부스터 적용이 가장 무난한 대형발사 수단으로 인정되고 있지만 소유즈는 이전부터 올 케로신 활용.
좋은 정보 감사합니다. ^_^