로켓의 구성에 대해 상세하게 알려주세요
재사용 로켓은 1단 추진체를 회수해서 재사용했다고 하는데 로켓의 구성이 어떻게 되어 있고 어느 부분까지 재사용할 수 있을 지 알려주세요
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
로켓은 주로 다음과 같은 구성요소로 이루어져 있습니다.
1단 추진체 : 로켓의 초기 비행을 담당하며, 연료와 산화제를 포함한 엔진으로 구성됩니다. 재사용 가능한 로켓에서는 이 부분이 회수됩니다.
2단 추진체 : 고도가 높아질수록 작동하며 궤도로 진입하기 위한 추가 추진력을 제공합니다.
탑재체 : 위성이나 화물등 최종 목적물입니다.
비행 제어 시스템 : 로켓의 경로와 자세를 제어합니다.
재사용 로켓은 1단 추진체를 회수하여 재사용할수있으며 이 과정에서 엔진, 연료 탱크 및 구조물의 일부가 재사용됩니다. 이는 비용 절감과 효율성을 높이는데 기여합니다.
안녕하세요. 안다람 전문가입니다.
로켓의 구성
1단 추진체는 로켓의 초기 발사 와 상승을 담당 하며 가장 큰 연료 탱크 와 엔진을 포함 합니다
2단 추진체는 1단 분리 후 작동 하여 궤도에 도달하도록 돕는 역할을 합니다
페이로드는 인공 위성이나 오지선 등 최종 목적물을 싣고 있는 부분입니다
재사용 가능한 부분
1단 추진체 : 스페이스 X 펠컨 9과 같은 경우 로켓을 회사 하여 여러번 제 사용합니다
2단 추친체 및 페어링 : 현재는 주로 일단만 제 사용하고 있지만 앞으로는 2단 및 페어링을 제 사용을 목표로 하고 있습니다
안녕하세요.
로켓 구성입니다.
1. 추진 시스템 (Propulsion System)
- 로켓 엔진 (Rocket Engine):
- 액체 연료 로켓
- 고체 연료 로켓
- 하이브리드 연료 로켓
- 연료 탱크 (Fuel Tank)
2. 구조체 (Structure)
- 본체 (Airframe): 로켓을 감싸는 외피로, 외부 충격과 압력을 견디는 역할을 합니다.
3. 항법 및 제어 시스템 (Guidance and Control System)
- 관성 항법 장치 (Inertial Navigation System): 자이로스코프와 가속도계를 사용하여 로켓의 위치와 속도를 추적하는 시스템입니다.
- 비행 컴퓨터 (Flight Computer): 로켓의 비행 경로, 속도 및 자세를 제어하는 중앙 컴퓨터로, 다양한 센서와 데이터를 통해 실시간으로 조정이 이뤄집니다.
- 추력 편향 시스템 (Thrust Vector Control): 엔진의 방향을 조정해 로켓의 비행 경로를 수정하는 시스템으로, 고속 비행 중에도 정확한 궤도 진입을 가능하게 합니다.
4. 페이로드 (Payload)
- 탑재체 (Payload): 로켓의 최종 목표인 탑재물로, 인공위성, 우주선, 탐사선 등이 여기에 해당합니다. 로켓의 주요 목적은 이 페이로드를 궤도나 목적지로 안전하게 운반하는 것입니다.
- 페어링 (Fairing): 페이로드를 보호하는 덮개로, 대기권을 통과할 때 발생하는 압력, 열, 진동으로부터 탑재물을 보호합니다. 일정 고도에 도달하면 분리됩니다.
5. 전력 및 통신 시스템 (Power and Communication System)
- 배터리 및 전력 공급 장치: 로켓과 페이로드의 전자 장치를 위한 전력을 공급하는 시스템으로, 태양광 패널을 사용할 수도 있습니다.
- 통신 장비: 로켓의 상태를 지상과 실시간으로 교신할 수 있는 통신 장비가 장착됩니다. 이는 로켓이 목표 궤도에 정확히 도달할 수 있도록 항법 정보나 상태 보고 등을 제공하는 중요한 역할을 합니다.
이러한 구성 요소들이 조화롭게 작동하여 로켓은 우주로의 비행을 성공적으로 수행할 수 있습니다.
로켓은 일반적으로 여러 단으로 구성되어 있으며 각각의 단은 로켓이 우주로 나아가는 동안 특정 임무를 수행합니다. 로켓의 주요 구성 요소와 재사용 가능 여부에 대해 설명드리자면
1. 1단 추진체
-. 역할 : 1단 추진체는 로켓이 지상에서 발사될 때 가장 큰 힘을 제공하여 대기권을 벗어나기 위해 필요한 초기 추진력을 담당합니다.
-. 1단 추진체는 재사용되는 주요 부분입니다. 예를 들어, SpaceX의 Falcon 9 로켓은 1단 추진체를 회수하여 여러 번 재사용하는 시스템을 도입했는데요. 이를 위해 발사 후 지상이나 드론선으로 착륙시켜 회수하게 됩니다.
2. 2단 추진체
-. 역할: 1단 추진체가 분리된 후 2단 추진체는 위성이나 우주선을 궤도에 올리는 역할을 합니다. 더 높은 고도에 도달하기 위한 추가 추진력을 제공합니다.
-. 대부분의 경우 2단 추진체는 재사용되지 않고 우주에 버려지거나 대기권에서 소각됩니다. 하지만 일부 연구에서는 2단 추진체의 재사용 가능성을 탐구 중입니다.
3. 페어링
- 역할 : 페어링은 로켓 상단에 장착된 보호 장치로 발사 중에 위성이나 화물을 보호합니다. 로켓이 대기권을 벗어난 후에는 페어링이 분리되어 궤도에 탑재된 장비가 노출됩니다.
-. SpaceX는 페어링을 회수하여 재사용하는 기술도 도입했습니다. 페어링은 낙하산을 이용해 바다에 착수한 후 회수됩니다.
4. 우주선
-. 역할: 우주선이나 위성은 로켓의 최종 목적지로서 로켓이 궤도에 도달하면 분리되어 자체적으로 우주 임무를 수행합니다.
-. 재사용 여부는 탑재된 우주선에 따라 다릅니다. 인공위성은 보통 재사용되지 않지만, SpaceX의 Crew Dragon과 같은 우주선은 사람을 태워 국제우주정거장으로 왕복하면서 재사용됩니다.
5. 추진 시스템 및 엔진
-. 역할 : 로켓 엔진은 액체나 고체 연료를 태워 추진력을 발생시키며, 로켓의 각 단에 해당하는 엔진이 역할을 분담합니다.
-. 1단 추진체의 엔진은 회수 후 점검과 정비를 거쳐 다시 사용할 수 있습니다. SpaceX는 Merlin 엔진을 재사용 가능한 엔진으로 설계해 여러 번 사용하고 있습니다.
안녕하세요. 박온 전문가입니다.
쉽게 설명드리자면, 로켓은 크게 1단 추진체, 2단 추진체(또는 더 많은 단계), 그리고 페어링(탑재물을 보호하는 덮개)으로 나뉩니다.
1. 1단 추진체: 로켓의 가장 큰 부분으로, 지상에서 발사될 때 첫 번째로 힘을 내는 엔진과 연료 탱크가 있습니다. 재사용 로켓에서는 이 1단 추진체를 회수해 다시 사용할 수 있습니다. 스페이스X의 로켓처럼, 발사 후 다시 착륙해 여러 번 사용할 수 있게 설계되었습니다.
2. 2단 추진체: 1단이 분리된 후, 로켓을 더 높은 궤도로 보내는 역할을 합니다. 보통 우주에 가까워지면서 1단보다 작은 크기와 연료를 가집니다. 현재는 2단 추진체를 회수해 재사용하는 기술은 아직 개발 중입니다.
3. 페어링: 로켓 위에 탑재물을 보호하는 덮개입니다. 발사가 끝난 후 우주에서 분리되며, 최근에는 이 페어링도 회수해 재사용하는 시도가 이루어지고 있습니다.
재사용 가능한 부분은 주로 1단 추진체와 페어링입니다. 2단 추진체는 아직 회수 기술이 발전 중인상황이구요.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
로켓의 구조
로켓은 여러 부분으로 나뉘어 있습니다.
주요 구성 요소는 다음과 같습니다:
1, 페이로드 (Payload): 로켓이 운반하는 물체로, 인공위성, 우주선, 과학 실험 장비 등이 포함됩니다.
2, 탱크 (Tank): 연료와 산화제를 저장하는 부분입니다.
연료는 로켓이 움직일 수 있게 에너지를 제공하고, 산화제는 연료가 연소할 수 있게 도와줍니다.
3, 엔진 (Engine): 연료와 산화제를 태워 고온 고압의 가스를 생성하여 추진력을 만듭니다.
4, 노즐 (Nozzle): 고온 고압의 가스를 고속으로 배출하여 추진력을 증가시킵니다.
여기서
단수를 나눠서 조합되면 다단 구조 형상을 가지며
각 단에는 엔진과 추진체 연료탱크가 탑재됩니다.
각 단 추진체가 소비되면 분리하여 버리면서
작용 반작용의 원리로 더욱 추진력을 얻으면서 우주궤도로 올라가는 방식인데요.
단 분리 부는 하단 연료가 다 소모되었을 시 분리해주는 부분으로
각 단 연결부분을 분리장치로 절단한 다음, 1단 역추진 모터 등을 이용하여
로켓추진방향 반대로 추력발생르로 멀어지게 하든 지
2단 엔진 점화를 통해 멀어지게 하는 방법 들이 있습니다.
여기서 기존 분리되는 하부 추진체 단락 부분들은
지금까지의 방식들로는 모두 바다 로 떨어지게 하여
수거 후 최대한 재사용 가능한 것은 재사용 하는 방식입니다만
스페이스X에서 추진중인 방식은
하단 추진체가 상부 우주궤도 진입용 우주선을 필요 궤도 까지 올린 후
기존 같이 그냥 떨어져 버리는 것이 아닌
그 추진체 하단부가 다시 발사 지점까지 돌아와 안착하는 방식을 쓰기때문에
결국 버리는 추진체가 단수가 없기때문에
소모되는 비용은 연료 정도라고 볼 수 있겠습니다.
이번 10월에 스페이스 X 에서 발사한 다섯번째 스타쉽 시험발사에서
스타쉽 상부 2단부인 우주선도 75분간 비행에 성공했지만
하부 추진체 1단부분 슈퍼 헤비 로켓도 순조롭게 분리되어
7분만에 다시 발사 지점으로 정확하게 페이로드 지점으로 돌아왔습니다.
엔진을 재점화하여 역추진하는 방식으로 속도를 줄인 뒤
발사탑에 정확하게 다시 안착 하였습니다.