A liquid injection thrust vector control (LITVC) system which uses a hybrid rocket oxidizer as an injectant can be compactly integrated with hybrid rocket systems. In this research, the LITVC system for the hybrid rocket that uses 95 wt.% hydrogen peroxide and high-density polyethylene was designed, and the identical hydrogen peroxide was used as a liquid injectant. In the preliminary hot-fire test, the low LITVC performance was observed due to a low freestream Mach number near the injection location. To increase the flow Mach number, the chamber pressure was doubled, and the LITVC performance was investigated in terms of the injection location and injectant flow rate through a series of hot-fire tests. The test results suggested that the freestream Mach number and the static pressure of the injection point had a significant influence on the LITVC performance. As a result of increasing the chamber pressure, the side specific impulse was improved about 80 s. At X/L = 0.47, the LITVC system showed the highest performance among the injection locations. Moreover, it was visualized that the injectant flow path spread more under the higher injectant flow rate, and this radial spreading seemed to degrade the side specific impulse.
하이브리드 로켓 산화제를 이용해 액체주입식 추력편향제어를 구현할 경우 시스템 통합이 용이하며, 간단한 시스템이라는 하이브리드 로켓의 특성에 부합하는 추력편향제어 시스템을 구성할 수 있다. 본 연구에서는 과산화수소 폴리에틸렌 하이브리드 로켓의 초음속 노즐에 산화제와 동일한 과산화수소를 주입하여 액체주입식 추력편향제어를 구현하였다. 예비 연소 시험에서는 주입 위치의 낮은 유동 마하수로 인해 낮은 성능이 관측되었다. 유동 마하수를 증가시키기 위해 연소실 압력을 20 bar에서 40 bar로 증가시켰으며, 다양한 주입 위치와 주입 액체유량 조건에서 시스템의 성능을 평가하였다. 그 결과 유동 마하수 및 노즐 내 정압 조건이 액체주입식 추력편향제어 성능에 지배적인 영향을 미침을 확인하였다. 연소실 압력을 상승시킨 결과 측 비추력이 약 80 초 상승하였으며, X/L = 0.47 지점에서 가장 큰 추력편향 성능을 보였다. 주입 액체 유량이 커질수록 측 비추력이 감소하였는데, 이는 충격파의 원주방향 퍼짐이 기인함을 확인하였다.
