누리호 우주를 날다.

 우주를향한  꿈은  이루어 진다    ??????

 

2030년발사될 달탐사 로켓은 누리호 개량형이다.  2022년 부터 누리호 개량 사업을 시작해,  2029년에 누리호  개량형을 최초발사하고

2030년에  한국형 달 탐사선을 누리호  개량형으로 발사할계획이다.  누리호 후속 연구개발 사업도 기획 중이다. 누리호 후속 발사체는

약 830kg급 한국형 달 탐사선 발사도 가능하도록 누리호 대비 약 2배의  궤도 투입성능을 보유한 발사체로 개발할 예정이다.

 

기본 계획 :   누리호 계획은 한국형 우주발사체와 플랫폼 관련  기반 기술의  확보를 목표로 진행된다.  2021년 10월 21일 300t급 추력

으로 1.5t의  위성 모사체를 궤도에 올리는 1차 시험발사가 진행되었으며,  2022년 5월 19일 200kg의 소형 위성과 1.3t의 위성 모사체

를 탑재한 2차 시험발사가 예정되어 있다. 2022년 12월에는 실제 운용 가능한 차세대  소형 위성 2호가 탑재되며,  2024년에는 차세대

중형위성3호, 초소형 위성 1호가 함께 탑재된다. 2025~30년에는 500kg이하의  소형위성 수요증가에 대비해  소형 발사체 플랫폼으로

연계 및 확장할 계획으로, 2026년과2027년에는  초소형 위성 5기와  6기를 탑재하고 발사된다. 2030~40년에는 저궤도 대형위성,정지

궤도위성 등 다양한 우주임무  수행과  관련한 국내 수요에 따라  대형발사체 플랫폼  관련기술을 확보할 계획이다.

 

역  사 :  누리호는 한국형 우주발사체를 총칭하는 이름으로 명명되었으며, 누리호 개발 사업은 2010년 3월 시작되었다. 개발 사업의

목표는1.5t급 실용위성을 600∼800km의 지구 저궤도에 올릴 수 있는 발사체를 개발하는 것으로, 300여 개의 기업이 참여했다.

한국항공 우주산업에서  누리호 체계의 총괄 조립을 담당했으며,  한화에어로스페이스에서 엔진의  조립을 담당했다. 누리호 개발의

핵심인 75톤급 액체엔진 개발은 나로호 개발 당시 선행 연구한 30톤급 액체 엔진 기술을 바탕으로 추진되었다. 75톤 엔진 개발 과정

에서 중대형 액체 엔진개발의 가장 큰 기술적 난제인 연소불안정 현상이 발생해 16개월 동안10여 차례의 설계변경, 2018년4월부터

본격적으로 시험발사체인  비행모델이 제작되었다.

 

 시험발사체 개발 과정에서 누리호 2단인 75톤 엔진에 대한 종합연소시험을 완료하였고, 2020년에 1단과 3단에 대한 종합연소시험이

 완료되었다. 이후 액엔진 4기의 클러스터링, 대형 추진제 탱크의 경량화, 3단형 추진기관시스템 시험 등의 단계를 거쳐 시험발사체가

제작되었다. 기존 엔진에 비해 개발 난이도가  높지만 연소 효율이 높은 다단연소 사이클 액체엔진도  향후누리호의 성능 향상에 활용

되기 위해  병행 개발되었다. 2018년 본격적으로 시험발사체가  제작되었으며 11월에는 액체엔진의 성능과  중량을  실험해보기 위한

75t급 시험발사체가  발사되었는데,  직경은 2.6m, 길이는 25.8m, 총 중량은 52.1t로,   시험발사체의 상단에는  실제 위성 대신 중량

시뮬레이터를 장착했다.누리호의 추력을 담당하는 75t급엔진은 총 184회의 연소시험을 통해   누적연소시간 1만 8천 290초의 테스트

를 거쳤으며, 3단 엔진으로 쓰이는  7t급 엔진도 연소시험 총 93회, 누적연소시험 1만 6천 925.7초를 수행하여 성능 시험을 완료했다.

 

누리호제 원 :    길이 47.2m,      중량 200 T,       3 단계 추력앤진

                           1단계 75x4,      300 2단계,         75T 1기,           3단계 7T ( 액체추진)

추  진   체  :       케로신 & 액체산소,                      연료탱크  : 높이 10m, 지름 3.5m ,     

연료 탱크  :       2.5mm - 3mm 의 알미늄 으로제작

 

2022년 10월까지 계획된 누리호 관련 예산은 1조9천572억원에 달한다. 누리호 사업 이후, 정부는 누리호 개량 사업을 1조 5천억원

에 추진할 계획이다.2 021년 6월 29일, 한국항공우주연구원(KARI)과  과기정통부는 총  1조5000억원을 들여  2026년까지  누리호

의 화물 적재량을 현재 .5t에서 2.8t이상으로, 최고도달 고도도 500~600km 안팎에서 700km 이상으로 향상시키겠다는 성능 개선

계획을 제출해 예타 심사를 받았지만, '보류' 판정을 받았다. 다만 약 6000억원 가량의 반복발사(추가 4기) 예산만 통과됐다.

정부는 이에 다시 사업을 계속 추진하겠다는 입장이다.

 

누리호 개량형  사업  예타가 통과되지  못한 사유로 두 가지를 들었다.  첫째 도전성 부재, 둘째  한미 미사일  지침 변경에 따른 결과가

반영되지  않았다는 지적을 받았다고 전했다. 고체엔진을 활용해 누리호의 성능을  높이고  임무를 확대하는 방안도 추진된다.

 2025년 부터  개량형  한국형발사체  상단에 고체엔진 ‘킥모터’를 적용해 성능을 높인다는 목표다. 킥모터는 짧은 시간에 연료를점화

시켜 발사체의 궤도를 바꾸거나 추가 추력을얻을 때 활용한다.킥모터를 누리호의 4단 엔진으로 활용하면 탑재체 무게를 늘릴수 있다.

2021년 7월, ADD가 우주발사체용 고체엔진 연소시험에 성공했다.                      3단계 연소실험 

 

항우연의 발사기준에 따르면 기온 영하 10~30°C, 습도는 25°C 기준 98% 이하, 기압은 94.7~104kPa(킬로파스칼 약 0.93~1.02기압)

사이여야 한다. 풍속은 지상풍 평균 풍속 15m/s·순간최대풍속 21m/s 이내여야 하고, 고층풍은 풍압이 200kPa 이하여야 한다.

이밖에 낙뢰,  태양 빛을 충분히 받을 수 있는지 등도  고려 대상이다.  지구 궤도를 돌고 있는  우주 물체와의  충돌  가능성도 중요하다.

누리호가 궤도에 진입한 뒤 누리호와 근거리에 놓일 수 있는 우주 물체도 파악해야 한다.

이번 발사에는  유인 우주선만 고려해 유인 우주선과  최소200km 이상 떨어지도록 하는 등대비를  해둔상황이다.누리호 발사 시간은

발사 직전까지도  이처럼 다양한 조건들을  만족하는 최적의  상태를  계산해 정해진다.  발사후 16분 7초  이내에 성공  여부가 결정될

예정이며, 성공 여부 확인에는 30분 정도가 걸릴 것으로 보인다.

 

발사 과정 :  누리호는 발사 전 4시간 전에 추진연료와 산화제를 주입하고, 10분 전 발사관 제시스템이 가동된다. 발사체 발사 준비가

완료되고1단 엔진 추력이 300t에 이르면 지상고정장치가 해제되어 발사체가 이륙한다.

1단 엔진은 이륙 개시 127초 후인 고도 59km 에서 분리되며,    233초 후에 고도 191km에 도달하면 탑재물을 보호하는 역할을 하는

덮개인 페어링이 분리된다.  274초 후 고도 258km 에서   2단 엔진이 분리되며,  967초 후 최종 고도 700km에서 3단 엔진의 가동이

종료되고 탑재된 위성 모사체가 분리된다.                    ⓒ 위키미디어 커먼스 | CC BY-NC-SA 75톤 엔진 4기를 클러스터링한 누리호

 

 1차 시험 발사  :  누리호의 1차 시험 발사는 2021년 10월 21일 시행되었다. 원래 발사  예정 시각이었던  오후 4시에서 기상 상황에

따라 1시간 지연된  오후 5시 정각 발사되어, 1단 엔진이 고도 59km에서 성공적으로 분리되었고, 고도 191km에서 페어링  분리에

성공했으며, 고도 258km에서 2단 엔진이 분리되었다. 최종고도 700km에서 위성 모사체 분리에도 성공했으나 3단 엔진의 가동이

약 46초조기에 종료되어 위성 모사체를 궤도에 안착시키는 임무는 실패, 절반의 성공에 머물렀다는 평가를 받았다.

2차 시험 발사는 2022년 5월19일로 예정되어 있다.

 

 

  산화제 탱크

  발사를위한  기립모습 

 

 전남고흥군에 있는 로켓  발사기지

 

   누리호의 기립된  웅장한 모습 

 

 2021 년 10월 21일 오후 17시,   발사대를떠나   우주를 향해  이륙하는 순간  

누리호는 위성의 궤도 진입 성공이라는 마지막 문턱을 넘지 못했다. 1990년 개발에 착수해 1993년 6월과 9월 과학로켓 1호(KSR-Ⅰ)

를 발사한지 28년여만이다. 핵심 임무에는 실패했지만 고도 700km의 태양동기궤도 ‘터치다운’에는 성공했다. 자체 개발한 독자기술

로 75t급 액체엔진과 클러스터링 기술은 물론 페어링 분리, 단 분리 등 중요한 관문들을 보란 듯먼저 고려할 것은 기상 상황이다.

  

 

 

 

 

 

  고체앤진  발사체,    우리도  일본의 앱실론급의 고체연료  로캣트를  개발할수있을런지 ????????