누리호 2차 시험발사 KSLV-II NURI Demo Flight 2


발사 시간 :  2022.06.21.  동경 135° 대한민국 표준시 오후 4시

로켓 명 : 누리호 | KSLV-II NURI

발사대 : 대한민국 전라남도 고흥군 외나로도 나로우주센터 2번 발사대

페이로드 질량 :  Aprx 1500kg

발사 궤도 : SSO 700km * 191°


사용 부스터 : 누리호 발사 인증모델 (FM, Flight Model)

회수 예정 :  N/A


발사 확률 : N/A




발사 특이사항 Launch Feature


대한민국 통산 11번째 로켓 발사

통산 2번째 누리호 발사

(발사 성공시) 세계 11번째 스페이스클럽 가입




누리호?



누리호는 대한민국 최초의 독자개발 기술을 이용한 로켓으로, 세상을 뜻하는 순우리말에서 따온 '누리'라는 이름을 명명받게 되었습니다.

총 3단으로 구성된 발사체이며, 1단은 약 127초간, 2단은 약 150초간, 3단은 약 550초간의 점화 시간을 거쳐 우주궤도에 오르게 될 예정입니다.

누리호는 KSR-3 로켓, 나로호 등으로부터 계승되어, 대한민국의 액체추진 로켓 계보를 잇고 있으며, 이를 통하여 지난 나로호 발사때 이루지 못했던 독자기술 위성 발사의 꿈을 이루게 될 전망입니다.



페이로드?


이번 발사에서는 지난 1차 시험발사와는 달리, 위성 모사체와 함께 실제로 사용 가능한 4기의 큐브 위성, 그리고 성능검증위성 1기가 함께 탑재될 예정인데, 성능검증 위성의 경우, 추후 발사체의 상용화시 라이드쉐어 미션을 대비하여 발사체에 해당 위성이 투입되어도 되는지, 그리고 위성 사출에 문제는 없는지를 확인하며, 위성 그 자체의 작동 역시 확인하는 것이 목적입니다. 큐브 위성의 경우 대학이 주도하여 개발한 위성들로 꾸려져 있습니다. 각각 조선대, 서울대, 연세대와 KAIST의 위성으로 총 4기가 누리호에 실려 우주로 향하게 될 예정입니다.


다음은 누리호에 탑재되는 위성의 세부 정보입니다.



 
  누리호 탑재 위성 세부 정보
 


 
  위성 명
  개발 주체
  임무
  크기 / 질량
  임무 기간
  임무 궤도
 
 
  PVSAT
  AP 위성 (주)
  발사체 투입 성능 검증, 사출 시험, 검증 탑재체의 검증시험
  930*892.3*903.4 / 162.5kg
  24개월
  SSO 700km*191°
 
 
  STEP Cube Lab-II
  조선대
  전자광학/중적외선/장적외선 다중밴드 지구 관측
  6U / 9.6kg
  12개월
 
 
  SNUGLITE-II
  서울대
  정밀 GPS 반송파 신호 활용 지구대기 관측 GPS RO Data 수집
  3U / 3.84kg
  12개월
 
 
  MIMAN
  연세대
  1000km*1000km 영역 미세먼지 모니터링 (200m RES)
  3U / 3.722kg
  > 6개월
  






지난번엔 무엇이 문제였나?  ▲ 누리호 1차 시험발사 브리핑에서 발언을 하고 있는 문재인 전 대통령


 누리호의 1차 시험발사는 실패로 돌아갔습니다. 원래의 목표였던 궤도 진입 및 위성 모사체의 목표 궤도 투입이 모두 실패로 돌아간 것인데요, 당시 계측 데이터에 따르면 목표 궤도인 700km에 도달한 것은 맞으나, 목표 속도였던 7.5km/s에 미치지 못하여 궤도를 형성하지 못하였고, 3단과 위성 모사체는 결국 호주 남부 해역에 추락한 것으로 확인되었습니다.

 발표 당시, 엔진은 원래 꺼져야 할 시간에 꺼지지 않고, 약 45초 일찍 꺼진 것으로 확인되었습니다. 게다가 이 당시 3단의 산화제 탱크 압력이 급격히 저하되었다는 데이터 또한 확인되었습니다.


▲ 누리호의 발사 실패 원인으로 지목된 헬륨탱크의 이탈 ©KARI TV


 누리호 발사 조사위에서는 지난해 12월 30일자 최종 조사결과 발표에서 다음과 같이 엔진의 조기 종료 원인을 설명했습니다.


1. 3단 Ox Tank 내부의 He Tank 고정장치 설계 당시 비행 중 부력 증가에 대한 고려가 미흡하였음

2. 이로 인하여 실제 비행 당시 부력 상승에 대하여 대처하지 못하였고, 이로 인해 고정장치가 풀려 하부 고정부에서 이탈한 것으로 추정.

3. 이탈한 He Tank가 계속 움직이며 Tank의 배관을 변형시킴

4. Ox Tank의 균열이 발생, Ox의 누설을 일으킴

5. 3단 엔진으로 유입되는 Ox의 양이 감소하며 3단 엔진이 조기에 종료됨


이러한 설계 미스에 대하여 최환석 항우연 부원장은 "3단 산화제 탱크 설계시 지상상화으이 부력만을 고려하다 보니 최대가속도 (4.3G)에서의 부력을 고려하지 않았던 실수가 있었다" 며, "지상에서만 실험이 진행되다 보니 최대가속도를 비롯한 비행상황에 대한 고려가 미흡하였다" 고 발언하였습니다.



 


누리호 발사 시퀀스 Launch Sequence



T-1day


(아래부터 대한민국 표준시)


08:00 - 조립동에서 제 2발사대로 이동

09:12 - 발사대 이동 완료

10:04 - 발사대 기립 시작

11:17 - 발사대 기립 완료 & VHD 고정

11:20 - 발사체 전기 엄빌리칼 연결

13:00 - 발사체 추진제 엄빌리칼 연결

14:00 - 발사체 전기적 점검

14:20 - 발사체 통신 점검

14:40 - 발사체 엔진 점검

15:00 - 유공압 엄빌리칼 점검

17:30 - 발사체 설치작업 종료

D-Day

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09:00 - 발사 운용장비 점검

10:00 - 발사체 Avionics 점검

10:30 - 추진제 탱크 상태점검

10:33 - 상온 헬륨 탱크 충전

10:45 - 저온 추진제 탱크 기능 점검

11:10 - 엔진 벨브 점검

11:40 - 추진제 배관 퍼지 작업 (추진제 배관의 이물질 제거)

13:02 - 산화제탱크 냉각

13:30 - 연료탱크 냉각

14:00 - 산화제 및 연료탱크 충전 시작

14:06 - 저온 헬륨탱크 충전 시작

14:28 - 저온 헬륨탱크 충전 완료

14:40 - 산화제 및 연료탱크 충전 완료

15:00 - 발사체 기립장치 철수

15:30 - PLO 준비 작업 및 Go/No-go 결정 

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(아래부터 T-0 상대시간 / 초 단위)

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T-600 - PLO Sequence 시작

T-180 - 누리호 최종 발사 전 Go/No-GO Poll

T-5 엔진 점화

T-0 발사 / Launch

T+10 - 피치기동 시작

T+54 - 음속 돌파

T+68 - Max-Q

T+127 - MECO / 단 분리

T+237 - 페이로드 페어링 분리

T+275 - SECO / 단 분리

T+377 - TES / 3단엔진 점화

T+280 - TM 분리 (Transfer Module / 2단-3단 어댑터)

T+775 - TECO

T+897 - 검증 위성 분리

T+967 - 위성 모사체 분리