탄소섬유 강화 탄화규소 세라믹 복합소재 초음속 재생냉각 연소기 개발

Development of regenerative scramjet combustor with carbon fiber reinforced ceramic matrix composites

초음속 스크램제트 연소기는 약 2000K 이상의 고온과 빠른 유속을 가지는 연소 환경에 노출되며 현재 inconel 등의 고온 금속 소재를 적용하고 있다. 이러한 금속소재는 1000K 이상의 고온 환경에서 물성 저하 현상이 크게 나타나 장시간 및 재사용이 불가능하다. 이에 본 연구에서는 차세대 고온 내열 소재로 주목 받는 섬유강화 세라믹 복합소재를 스크램제트 연소기에 적용하기 위한 연구를 수행 하였으며, 연소효율 향상을 위해 고온의 연료를 분사할 수 있는 재생냉각형 연소기 제조를 위한 기초 기술을 개발 하였다.

Scramjet combustor materials are exposed at ultra high temperature over 2000K and severe erosion environment. Inconel alloys are usually applied for combustor material however its mechanical properties are decreased beyond temperature of 1000K so that is impossible for long term operation and reuse. In this study, fiber reinforced ceramic material was used as scramjet combustor material and its feasibility studied. To increase combustion efficiency, regenerative combustor system developed and channel fabrication in composite material also studied.