DLR, 재사용 가능한 극초음속 비행 시스템 열보호 설계 공개 – STORT CMC 포어바디 연구 결과

출처 | © DLR

DLR 구조·설계 연구소(슈투트가르트)가 새로운 논문 "재사용 가능한 극초음속 비행 시스템을 위한 열보호 설계"를 발표했습니다. 이 논문은 STORT 프로젝트(2019~2022)의 장시간 극초음속 비행 실험 실현에 대한 연구소 기여를 상세히 다룹니다.

STORT 프로그램에서 연구자들은 재사용 가능한 1단 또는 상단이 재진입 시 겪는 여러 공기열 하중을 견딜 수 있는 재사용 가능 우주 수송 시스템을 위한 소재·공정 기술을 개발했습니다.

주요 내용

프로젝트 핵심 초점은 사운딩 로켓 포어바디(forebody) 구조 설계였습니다. 이는 세라믹 매트릭스 복합체(CMC) 기반 열보호 시스템(TPS) 통합을 포함한 전용 다학제적 접근을 요구했으며, 극초음속 비행의 극한 공기열 하중을 견딜 수 있는 열적으로 안정한 구조를 보장하기 위함이었습니다.

3단 로켓이 2022년 6월 노르웨이 북부 안드야(Andøya) 우주 발사장에서 발사돼 고도 38km에서 최대 비행 속도 약 9,000km/h 달성 후 상단이 지구로 귀환했습니다. 비행 중 광범위한 측정 데이터가 지상국으로 전송됐습니다.

최근 논문은 이 비행과 데이터의 결과물 중 하나로, DLR의 주요 설계 결정과 열역학-기계 검증을 위한 효율적이고 신뢰할 수 있는 수치 모델을 제시하며, 임무 중 수집된 소중한 비행 데이터로 확인했습니다.

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저자: 주세페 다니엘레 디 마르티노, 토마스 라이머, 루이스 바이어, 루카스 다우트, 도리안 하르가르텐(DLR 모라바) 및 알리 귈한(DLR 공기역학·유동 기술 연구소).