Development of the Spherical Flange Used in a Cryogenic High Pressure Pipe

ABSTRACT The spherical flange was designed to apply to a cryogenic high pressure pipe of a liquid rocket engine. It is designed that the spherical flange is able to be assembled and kept airtight up to 2.5° of the axial misalignment between the combined components. It incr eases the degree of freedom of the engine assembly. The spherical flange is composed of a ball and socket joint, a metal seal, spherical type bolts and washers. The prototype was verified by leak test at the room temperature and the cryogenic temperature. Additionally the strength test and the d estructive test were performed at the room temperature.초 록 액체 로켓 엔진의 극저온 고압 배관에 사용할 목적으로 구형 플랜지를 설계하였다. 설계된 구형 플랜지는 결합 부품 간 중심축에 최대 2.5°의 오차가 있어도 플랜지 조립이 가능하며 기밀을 유지할 수 있어 엔진 조립 자유도를 증가 시킬 수 있다. 구형 플랜지는 볼, 소켓 형태의 결합부와 금속 실, 구형 볼트와 와셔로 구성되어 있다. 구형 플랜지 시제품을 제작하여 상온 기밀시험, 극저온 기밀시험, 상온 강도시험, 상온 파괴시험을 수행하여 성능을 검증하였다. Key Words: Spherical Flange(구형 플랜지), Metal Seal(금속 실), Engine Feeding System(엔진 공급계), Cryogenic Propellant(극저온 추진제), Liquid Rocket Engine(액체 로켓 엔진)