Pyroshock is generated by pyrotechnic devices, which are often used various separation processes in space vehicles. Its high frequency component can cause fatal damage to electronic equipment mounted on structure, which can lead to mission failure. In this study, a shock-absorbing insert using elastomeric material is developed to ensure shock safety on honeycomb sandwich panels, which are commonly used in space structures. Static load tests were conducted to confirm structural performance. Shock propagation experiments were conducted to characterize attenuation performance of shock-absorbing inserts during the propagation of the shock. Finite element analysis was performed for the same model used in the experiment and the accuracy of the analytical techniques was identified by comparing the results. In addition, shock response experiments were carried out by simulating the case that the payload is mounted on the honeycomb sandwich panel. Futhermore, in order to analyze low-frequency vibration transmissibility of the insert, sine sweep vibration tests were conducted. From various experiments, the static and dynamic performances of the shock-absorbing insert were validated and excellent attenuation ability was identified.
파이로 충격은 우주 발사체의 인공위성, 단 분리 등의 과정에서 화약 기반의 파이로테크닉 분리 장치의 사용에 의해 발생한다. 해당 충격의 광대역 고주파 성분은 내부에 탑재된 전자 장비의 치명적인 손상을 야기할 수 있으며 이는 임무 실패로 이어질 수 있다. 본 연구에서는 우주 구조물에 흔히 사용되는 허니컴 샌드위치 패널에서의 충격 안전성을 확보하기 위해 탄성체 물질을 활용한 충격 저감 인서트를 개발하고 정적 하중 시험을 수행하여 구조적 성능을 확인하였다. 충격의 전파 과정에서 충격 저감 인서트의 저감 성능을 확인하기 위해 충격 전파 실험을 수행하였다. 실험에 사용한 동일한 모델에 대하여 유한 요소 해석을 수행하고 실험 결과와 비교를 통해 해석 기법의 정확성을 확인하였다. 이와 더불어 허니컴 샌드위치 패널에 전자 장비가 탑재되어 있는 환경을 모사하여 탑재체의 충격 응답을 확인하는 실험을 수행하였다. 또한, 저주파수 대역의 진동 전달 특성을 정현파 소인 진동 시험을 통해 확인하였다. 여러 실험을 통해 충격 저감 인서트의 정적, 동적 성능을 검증하고 우수한 충격 저감 성능을 가지고 있음을 검증하였다.
