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RD-0124

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목차

1. 개요

RD-0124는 예연소기를 사용하는 다단 터보 펌프를 통해 구동되며, 등유를 재생 냉각에 사용하는 로켓 엔진이다. 이 엔진은 2006년 소유즈-2.1b 로켓의 첫 비행에 사용되었으며, 소유즈 2.1b/v 및 앙가라 로켓 계열에 적용되었다. 여러 파생형이 존재하며, RD-0124A, RD-0124DR, RD-0125A, RD-0124MS 등이 있다. 대한민국 항공우주연구원은 RD-0124와 유사한 성능을 목표로 하는 8톤급 엔진을 개발하고 있다.

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RD-0124
RD-0124
개요
원산지러시아
제작 기간1993–2006년
최초 발사2006년 12월 27일
설계자발레리 코젤코프 및 빅토르 고로호프
제작사화학 자동화 설계국
용도상단 엔진
관련 로켓현재: 안가라, 소유스 2.1b, 소유스 2.1v
계획: 소유스 5
이전 모델RD-0110
상태생산 중
엔진 종류
종류액체 로켓 엔진
연료RP-1
산화제액체 산소
사이클단계식 연소 사이클
연소실 수4개
성능 (진공)
추력294.3 kN
추력 대 중량비52.5
연소실 압력15.7 MPa
비추력359초
연소 시간RD-0124: 270초
RD-0124A: 424초
크기
길이1575 mm
직경2400 mm
건조 중량RD-0124: 572 kg
RD-0124A: 548 kg
사용
사용소유스 2.1b / 소유스 2.1v 블록 I 스테이지
안가라 URM-2 스테이지
이미지
2013 파리 에어쇼에 전시된 RD-0124 모델
2013 파리 에어쇼에 전시된 RD-0124 모델

2. 설계

RD-0124는 예연소기에서 추진제를 연소시켜 발생한 가스로 다단 터보 펌프를 구동한다. 케로신은 엔진의 재생 냉각에 사용되며, 헬륨으로 가압된 추진제 탱크에서 1대의 터보 펌프가 4개의 연소실로 추진제를 공급한다. 높은 연소실 압력에서 작동하여, 비추력이 진공 상태에서 약 360초로 매우 높다.

2. 1. 특징

RD-0124 엔진은 예연소기에서 엔진 추진제의 예연소를 통해 구동되는 다단 터보 펌프를 사용한다. 등유 연료는 엔진의 재생 냉각에 사용된다. 상승 중 자세 제어는 엔진을 두 평면에서 짐벌 방식으로 작동하여 제공된다. 추진제 탱크는 헬륨 가압된다. 단일 터보 펌프 시스템으로 4개의 연소실에 연료가 공급된다. 엔진은 높은 연소실 압력에서 작동하며, 사용되는 추진제 유형에 대해 진공 상태에서 약 360초의 매우 높은 비추력을 달성한다.

RD-0124는 부 연소실(가스 발생기)에서 연료를 연소시켜 발생한 가스에 의해 구동되는 다단 터보 펌프를 사용한다. 연료인 케로신은 엔진의 재생 냉각에 사용된다. 자세 제어는 엔진의 2방향 짐벌로 수행한다. 추진제 탱크는 헬륨으로 가압되며[4], 1대의 터보 펌프에서 4개의 연소실로 추진제를 공급한다.[4][5].

RD-0124는 산화제 과잉의 연소 조건에서 높은 연소실 압력으로 작동하기 때문에, 케로신/액체 산소 계열 로켓 엔진 중 가장 비추력이 높다.

3. 역사

2006년 12월 27일, 소유즈-2.1b의 첫 발사에서 RD-0124 엔진을 사용한 발사체의 첫 비행이 이루어졌다.[4] 오비탈 사이언시즈는 안타레스 로켓의 2단 고출력화(HESS)를 위해 캐스터30B를 대신하여 RD-0124를 채택하는 것을 검토했다.[6]

4. 버전

RD-0124는 소유스 2.1b/v와 앙가라 로켓에 사용되는 엔진으로, 각 로켓에 맞춰 여러 파생형이 개발되었다.

버전설명비고
RD-0124소유스-2-1b, 소유스-2-1v Blok-I 2단에 사용소련 붕괴 후 러시아에서 최초로 설계된 액체로켓 엔진[15]
RD-0124A앙가라 로켓 URM-2에 사용연소시간이 길어지고 무게가 가벼워짐
RD-0124DR소유스-2-3 개발을 위해 개발추력 조절이 가능하도록 재설계됨
RD-0125ARD-0124A의 노즐 1개 버전앙가라 로켓 URM-2 업그레이드형, 엔진 2개를 묶어 사용 가능
RD-0124MS나프틸 – 액체 산소 추진제를 사용추력 60톤 (533 kN), 소유즈-5 로켓의 2단계 구동을 위해 개발 중[2]


4. 1. RD-0124 (14D23)

RD-0124(GRAU Index 14D23)는 소유스-2-1b, 소유스-2-1v Blok-I의 2단에 사용되는 엔진이다. 소련 붕괴 이후 러시아에서 설계된 최초의 액체로켓 엔진이다.[15] 2017년 6월, 한국 항우연은 단계식 연소 사이클 추력 8톤 엔진을 개발해 연소시험을 하고 있으며, 4개를 묶으면 RD-0124와 비슷할 것으로 기대된다.

RD-0124 엔진은 여러 버전이 존재한다.

버전설명비고
RD-0124소유스-2-1b, 소유스-2-1v Blok-I 2단에 사용소련 붕괴 후 러시아 최초 설계 액체로켓 엔진[7]
RD-0124A앙가라 로켓 URM-2에 사용연소시간 증가, 무게 감소
RD-0124DR소유스-2-3 개발 위해 개발추력 조절 가능하도록 재설계
RD-0125ARD-0124A의 1개 노즐 버전앙가라 로켓 URM-2 업그레이드형, 엔진 2개 묶어 사용 가능


4. 2. RD-0124A

앙가라 로켓 URM-2에 사용되는 버전이다. 기본형인 RD-0124 보다 연소시간이 424초로 길어졌으며, 무게는 24kg 가벼워졌다.[7] 2017년 6월, 한국 항우연은 단계식 연소 사이클 추력 8톤 엔진을 개발해 연소시험을 하고 있는데, 4개를 묶으면 RD-0124와 비슷할 것으로 기대된다. 항우연 홍보실이 제공한 뉴스기사에서는 RD-0124 엔진 사진을 싣고 있다.[15]

4. 3. RD-0124DR

소유스-2-3 개발을 위해 2008년부터 2013년까지 개발되었다. 프리버너와 연소실을 재설계하여 추력 조절 기능을 추가했다.[8]

4. 4. RD-0125A

RD-0125A는 RD-0124A의 1개 노즐 버전으로, 앙가라 로켓 URM-2의 업그레이드형으로 계획되었다.[9] 엔진 2개를 묶어서 사용할 수 있으며, 그러면 발사체의 성능이 향상되고 발사 비용은 줄어든다.[9] 앙가라 1.2가 아니라 대형인 앙가라 A5의 URM-2에만 사용될 것으로 보인다.[9]

4. 5. RD-0124MS

RD-0124MS는 추력이 533kN인 러시아 로켓 엔진으로, ''나프틸'' – 액체 산소 추진제를 사용한다. 이 엔진은 공통 프레임과 열 차폐막에 위치한 두 개의 블록으로 구성된다. 각 블록은 대각선으로 배치된 두 개의 연소실로 구성된다. 이 엔진은 두 평면에서 연소실을 조향할 수 있으며, 블록 중 하나가 꺼져 있을 때도 작동할 수 있다. 2020년 현재 소유즈-5 로켓의 2단계 구동을 위해 개발 중이다.[2]

5. 대한민국과의 관계

2017년 6월, 한국 항우연은 단계식 연소 사이클 추력 8톤 엔진을 개발해 연소시험을 하고 있다. 4개를 묶으면 RD-0124와 비슷할 것으로 기대된다. 항우연 홍보실이 제공한 뉴스기사에서는 RD-0124 엔진 사진을 싣고 있다.[15]

참조

[1] 웹사이트 RD-0124 engine https://russianspace[...] 2024-11-27
[2] 뉴스 Russian designers have started creating an engine for the Sunkar rocket (In Russian) https://tass.ru/kosm[...] 2017-04-07
[3] 웹사이트 Russia's Angara rocket family needs cash injection http://www.flightglo[...] Flight International 2009-07-25
[4] 웹사이트 The Modernized Soyuz http://www.starsem.c[...] Starsem 2009-07-25
[5] Arianespace Arianespace http://www.arianespa[...]
[6] 웹사이트 CASTOR 30XL prepares for static fire ahead of providing Antares boost http://www.nasaspace[...] 2015-07-22
[7] 웹사이트 RD0124 (14D23). Launch vehicle "Soyuz-2-1б". RD0124A. "Angara" launch vehicle http://www.kbkha.ru/[...] KBKhA 2015-07-22
[8] 웹사이트 Двигатель РД0124ДР (дросселированный) http://www.kbkha.ru/[...] KBKhA 2015-07-22
[9] 웹사이트 Двигатель РД0125А http://www.kbkha.ru/[...] KBKhA 2015-07-22
[10] 웹인용 RD0124 (14D23). Launch vehicle "Soyuz-2-1б". RD0124A. "Angara" launch vehicle http://www.kbkha.ru/[...] KBKhA 2015-07-22
[11] 웹인용 Turbopumps for Gas Generator and Staged Combustion Cycle Rocket Engines http://www.rocket-pr[...] AIAA 2015-07-22
[12] 웹인용 Жидкостный ракетный двигатель РД-0124А http://www.khruniche[...] Khrunichev 2015-07-22
[13] 웹인용 RD-0110 http://www.russiansp[...] russianspaceweb.com 2015-07-22
[14] 웹인용 보관된 사본 http://www.korustec.[...] 2013-09-24
[15] 뉴스 "[S스페셜 - '우주' 이야기] (18)효율 높은 ‘다단연소 사이클’ 로켓엔진 개발에 도전하다" 세계일보 2017-06-24


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