Beyond the Space

주입 포트를 옆 방향으로 해 두었으니 고압의 추진제는 인젝터 내에서 빠른 속도로 회전하면서 내려오게 됩니다. 그러면 원심력이 작용해서 추진제는 인젝터의 벽면을 타고 중앙에는 공간이 발생하지요. 급기야 인젝터 출구에서는 얇은 막을 이루고 분사된 후에는 그 회전으로 인해 일정 각도를 이루면서 사방으로 넓게 퍼져나갑니다. 이러한 현상은 내부 분사구와 도넛형의 외부 분사구에서 동시에 벌어지고 이 회전력에 의해 작은 물방울로 분산된 추진제들이 섞이게 되는 것이지요.


이 두 타입의 동축형 인젝터를 비교해 보자면, 소용돌이형 인젝터는 가장 혼합과 미립화 특성이 뛰어나 연소 불안정의 위험이 적은 인젝터이지만 그와 비례하여 가장 고난이도의 제작 기술을 요하는 인젝터입니다. 그리고 그 특성이 변화무쌍하여 설계에 있어서 상당한 수준의 이해를 필요로 하지요. 반면에 전단형 인젝터는 추진제의 압력 손실이 적고 비교적 단순하여 신뢰성있는 설계가 가능하지만, 소용돌이형에 비해 혼합 효율이 좋지 않고, 그 특성의 변화에 따라 엔진 추력 변화가 민감하게 반응합니다.

그래도 충돌형 보다는 그 특성이 유리하기 때문에 비교적 최근 개발된 엔진들, 그러니까 Ariane 5의 메인 엔진인 Vulcain, 그 상단부 엔진인 Vinci, 미국의 Atlas V의 메인 엔진인 RD-180이나 Delta IV의 메인 엔진인 RL-10계열의 엔진이 모두 동축형 인젝터를 사용합니다. 충돌형 인젝터를 사용한 예는 중국의 장정 발사체에 탑재된 YF-40정도로군요. 이 엔진은 추진제가 N2O4/UDMH라 어쩔 수 없는 선택이었을 겁니다.

--------------------------------------

에구.. 드디어 인젝터 시리즈를 마무리 하게 되었는데요...
여전히 재미있는 글이 되지는 않네요 ㅠ_ㅠ
그래도 저도 정리하면서 복습(?)하는 셈으로 좋았던 것 같습니다 ^^;