NASA를 당혹스럽게 한 엔진 문제: 영어 학습 노트

On the 12th of September 1962,

1962년 9월 12일,

President John F. Kennedy made his famous speech about landing a man on the moon by the end of the decade. 문법

존 F. 케네디 대통령은 10년대가 끝나기 전에 인간을 달에 착륙시키겠다는 유명한 연설을 했습니다.

At this point in time,

이 시점에서

NASA had just several hours worth of human space flight experience.

NASA의 유인 우주 비행 경험은 단 몇 시간에 불과했습니다.

Many Americans had accepted that the space race would be won by the Soviet Union, 문법

많은 미국인들은 우주 경쟁에서 소련이 승리할 것이라고 받아들이고 있었는데,

who had already claimed the records for launching the first satellite and the first human into orbit.

소련은 이미 최초의 인공위성과 최초의 인간을 궤도에 진입시키는 기록을 차지했기 때문입니다.

So, in order to achieve their goal of reaching the Moon,

그래서 달 도달이라는 목표를 달성하기 위해,

NASA would need to develop much larger rockets with engines more powerful than anything they had made before.

NASA는 이전에 만들었던 그 어떤 것보다 훨씬 강력한 엔진을 장착한 훨씬 더 큰 로켓을 개발해야 했습니다.

But scaling up to a much larger rocket design sent NASA engineers into a new world of complex problems. 구동사

하지만 훨씬 더 큰 로켓 설계로 규모를 확장하는 것은 NASA 엔지니어들을 복잡한 문제가 가득한 새로운 세계로 몰아넣었습니다.

In this video,

이번 영상에서는

we're going to look at the issues that NASA had with their F-1 engine. 전개 흐름

NASA가 F-1 엔진에서 겪었던 문제들을 살펴보겠습니다.

We're also going to look at how they fixed these issues and the unusual method they used to test it.

또한 그들이 이 문제를 어떻게 해결했는지, 그리고 테스트에 사용한 이례적인 방법에 대해서도 알아볼 것입니다.

In order to lift the enormous Saturn V rocket off the launch pad,

거대한 새턴 V 로켓을 발사대에서 쏘아 올리기 위해

it required five F-1 engines on the first stage,

1단 로켓에는 5기의 F-1 엔진이 필요했고,

each capable of producing 1.5 million pounds of thrust.

각각 150만 파운드의 추력을 낼 수 있어야 했습니다.

In order to achieve this amount of thrust,

이 정도의 추력을 달성하려면

massive amounts of RP-1 fuel and liquid oxygen had to be pumped into the thrust chamber. 문법

엄청난 양의 RP-1 연료와 액체 산소를 추력실로 펌프질해야 했습니다.

Here, the two propellants would combust

이곳에서 두 추진제가 연소하여

and lift the Saturn V away from the launch pad.

새턴 V를 발사대에서 밀어 올리는 것입니다.

The first stage alone would burn through an entire Olympic swimming pool's worth of fuel 해설

1단 로켓만 해도 올림픽 규격 수영장 전체를 채울 만큼의 연료를 연소시켰는데,

in just over 2 minutes.

그 시간은 불과 2분이 조금 넘었습니다.

The company tasked with making such a powerful engine was Rocketdyne. 표현 묶음

이렇게 강력한 엔진의 제작을 맡은 회사는 로켓다인(Rocketdyne)이었습니다.

They had designed the F-1 engine several years before for the US Air Force,

그들은 수년 전에 미 공군을 위해 F-1 엔진을 설계했었지만,

but after the Air Force couldn't find a use for such a powerful engine,

공군이 그렇게 강력한 엔진의 용도를 찾지 못하자

development was stopped until NASA came along. 구동사

NASA가 나타날 때까지 개발이 중단된 상태였습니다.

In June 1962,

1962년 6월,

Rocketdyne were ready to perform a long-duration test of the F-1 engine.

로켓다인은 F-1 엔진의 장시간 테스트를 수행할 준비를 마쳤습니다.

But as the engine ignited and the turbopumps spooled up, 구동사

그러나 엔진이 점화되고 터보 펌프가 회전하기 시작하자,

the test came to a catastrophic end when the engine exploded.

엔진이 폭발하며 테스트는 재앙으로 끝났습니다.

It took several more explosive tests

그 후로도 여러 번의 폭발 테스트를 더 거친 후에야

before the engineers finally found what was going wrong, 문법

엔지니어들은 마침내 무엇이 잘못되었는지 알아냈습니다.

combustion instability. 어휘 쓰임

바로 연소 불안정이었습니다.

This is where the propellants in the thrust chamber burn unevenly 문법

이는 추력실 내의 추진제가 불균일하게 연소되면서

and cause enormous pressure swings inside the chamber.

연소실 내부에 엄청난 압력 변동을 일으키는 현상입니다.

As one area of the chamber fills with more oxygen,

연소실의 한 영역에 더 많은 산소가 채워지면,

it produces more heat,

더 많은 열을 발생시키고,

which pushes the flame around in the thrust chamber.

이것이 추력실 안에서 화염을 이리저리 밀어냅니다.

The reason this was so catastrophic in the F-1 engine is because these pressure swings were happening 2,000 times a second, 문법

F-1 엔진에서 이것이 매우 치명적이었던 이유는 이러한 압력 변동이 초당 2,000번이나 발생하여

enough to completely rip apart the engine. 구동사

엔진을 완전히 갈기갈기 찢어버릴 만큼 강력했기 때문입니다.

At this point,

이때,

the Apollo program was well underway and NASA needed a fully capable engine for the first crewed flights, 표현 묶음

아폴로 프로그램은 순조롭게 진행되고 있었고 NASA는 첫 유인 비행을 위해 완벽한 성능을 갖춘 엔진이 필요했습니다.

which were just a few years away.

첫 유인 비행은 불과 몇 년 앞으로 다가와 있었습니다.

But since an engine of this scale had never been made before, 문법

하지만 이 정도 규모의 엔진은 이전에 만들어진 적이 없었기 때문에,

the solution to this problem wasn't going to be obvious.

이 문제에 대한 해결책은 명확하지 않았습니다.

Engineers started to focus on the injector plate,

엔지니어들은 인젝터 플레이트에 주목하기 시작했습니다.

which feeds the fuel and oxidizer into the thrust chamber. 표현 묶음

이것은 연료와 산화제를 추력실로 공급하는 역할을 합니다.

The original design was a single large plate with multiple injection holes.

원래 디자인은 여러 개의 분사 구멍이 있는 커다란 단일 판이었습니다.

Although this was a common design,

이것은 일반적인 설계였지만,

previous engines never suffered from instability

이전 엔진들은 추력실이 훨씬 작고 추진제가 더 잘 억제되어 있었기 때문에

since their thrust chambers were much smaller and the propellants were more contained.

불안정성 문제를 겪은 적이 없었습니다.

In order to solve this critical issue,

이 중대한 문제를 해결하기 위해,

Rocketdyne engineers looked back to one of the very first rocket designs, 구동사

로켓다인 엔지니어들은 아주 초기의 로켓 설계 중 하나를 되돌아보았습니다.

the V-2 rocket. 문화 배경

바로 V-2 로켓입니다.

This rocket was developed by the Germans during the Second World War,

이 로켓은 제2차 세계 대전 중 독일인들에 의해 개발되었지만,

but it contained the perfect solution to fix the F-1 engine.

F-1 엔진을 고칠 수 있는 완벽한 해결책을 담고 있었습니다.

Instead of a single flat injector plate,

평평한 단일 인젝터 플레이트 대신,

the V-2 featured several different nozzles,

V-2는 여러 개의 다른 노즐을 특징으로 하여,

which separated the combustion into different streams.

연소를 여러 개의 흐름으로 분리했습니다.

The engineers believed that the more controlled sections in the V-2 engine

엔지니어들은 V-2 엔진의 더 통제된 구역들이

eliminated the possibility of combustion instability.

연소 불안정성의 가능성을 제거했다고 믿었습니다.

In order to translate this theory onto the enormous F-1 engine

이 이론을 거대한 F-1 엔진에 적용하기 위해

without a complete redesign,

설계를 완전히 새로 하지 않고도,

engineers added a series of baffles to the injector plate 어휘 쓰임

엔지니어들은 인젝터 플레이트에 일련의 배플(격벽)을 추가하여

to split the combustion up into different zones. 구동사

연소를 여러 구역으로 나누었습니다.

After experimenting with many variations of baffle designs,

다양한 배플 설계의 변형을 실험한 후,

the engineers came across a layout which seemed to stabilize the combustion. 해설

엔지니어들은 연소를 안정화시킬 수 있을 것 같은 배치를 찾아냈습니다.

The new design was put to the test, 관용구

새로운 디자인이 테스트에 투입되었고,

and sure enough, 전개 흐름

아니나 다를까,

the engine executed a flawless burn. 어휘 쓰임

엔진은 완벽하게 연소를 수행했습니다.

But the engineers weren't convinced that the problem was fully fixed. 말투와 의도

하지만 엔지니어들은 문제가 완전히 해결되었다고 확신하지 못했습니다.

Many worried that once the engine was in flight,

많은 이들은 엔진이 비행 중일 때,

the extra forces and vibrations

추가적인 힘과 진동이

could reintroduce instability back into the engine.

불안정성을 엔진에 다시 가져올 수 있다고 걱정했습니다.

So, in order to fully test the new design,

그래서 새로운 디자인을 완벽하게 테스트하기 위해,

NASA placed a small bomb in the center of the injector plate

NASA는 인젝터 플레이트 중앙에 작은 폭탄을 배치하고

and set it off as soon as the engine fired up. 구동사

엔진이 점화되는 즉시 이를 폭발시켰습니다.

The idea was that a small explosion within the engine 전개 흐름

엔진 내부의 작은 폭발을 통해

could create an enormous amount of instability,

엄청난 양의 불안정성을 만들어 낼 수 있다는 생각이었습니다.

far greater than the engine would naturally receive.

엔진이 자연스럽게 받는 것보다 훨씬 더 큰 규모로 말이죠.

When the bomb went off,

폭탄이 터졌을 때,

the flame inside the engine became completely unstable.

엔진 내부의 화염은 완전히 불안정해졌습니다.

But almost instantly,

하지만 거의 즉시,

the baffles on the injector plate started to dampen the pressure swings 어휘 쓰임

인젝터 플레이트의 배플들이 압력 변동을 완화하기 시작했고

and the combustion became stable again.

연소는 다시 안정되었습니다.

NASA performed multiple explosive tests

NASA는 연소 불안정이 사라졌는지 확인하기 위해

in order to make sure that the combustion instability had gone.

여러 번의 폭발 테스트를 수행했습니다.

From the first Saturn V launch to the last, 전개 흐름

첫 번째 새턴 V 발사부터 마지막 발사까지,

65 F-1 engines propelled multiple astronauts into space

65기의 F-1 엔진은 여러 우주비행사들을 우주로 추진시켰으며,

without any instability problems.

어떠한 불안정성 문제도 발생하지 않았습니다.

Looking back to a time when rocket engines were designed using slide rules, 해설

로켓 엔진을 계산자로 설계하던 시대를 되돌아보면,

the ingenuity that was required to overcome these monumental challenges is spectacular.

이 엄청난 도전 과제를 극복하기 위해 필요했던 창의력은 그저 놀라울 따름입니다.

And although we have yet to return to the Moon, 문법

우리가 아직 달에 다시 돌아가지는 못했지만,

we can appreciate the incredible genius and dedication

케네디의 목표를 달성하는 데 들어간

that went into achieving Kennedy's goal. 구동사

엄청난 천재성과 헌신에는 깊이 감사할 수 있습니다.

Thank you very much for watching

시청해 주셔서 대단히 감사합니다.

and I'll see you in the next video.

다음 영상에서 뵙겠습니다.