목차
<Ⅰ. 추진기관의 요구 조건 >
< Ⅱ. 추진기관의 분류 >
1. 기관의 분류
★ 2. 가스터빈 기관의 종류
3. 기타 분사추진 기관
4. 로켓기관
< Ⅲ. 항공기용 가스터빈 기관 >
1. 가스터빈 기관
2. 가스터빈 기관의 구조
3. 가스터빈 기관의 각 계통
4. 가스터빈 기관의 성능
< Ⅳ. 항공기용 왕복기관 >
1. 왕복기관의 구조
2. 왕복기관의 계통
3. 왕복기관의 성능
<Ⅴ. 프로펠러 >
1. 프로펠러의 구조
2. 프로펠러의 종류
3. 프로펠러 슬립 (slip)
참고자료
< Ⅱ. 추진기관의 분류 >
1. 기관의 분류
★ 2. 가스터빈 기관의 종류
3. 기타 분사추진 기관
4. 로켓기관
< Ⅲ. 항공기용 가스터빈 기관 >
1. 가스터빈 기관
2. 가스터빈 기관의 구조
3. 가스터빈 기관의 각 계통
4. 가스터빈 기관의 성능
< Ⅳ. 항공기용 왕복기관 >
1. 왕복기관의 구조
2. 왕복기관의 계통
3. 왕복기관의 성능
<Ⅴ. 프로펠러 >
1. 프로펠러의 구조
2. 프로펠러의 종류
3. 프로펠러 슬립 (slip)
참고자료
본문내용
중량당 추력
- 추력당 중량비가 커야 좋음.
ⅵ) 추력마력 = 기관의 동력을 마력으로 환산한 것.
ⅶ) 가스터빈 기관의 추진효율 증가법
- 배기가스 속도를 적게 할 것.
- 배기가스 속도가 감소하는 만큼 공기의 질유량을 증가시키면 추력이 변하지 않고 추진 효율 증가됨.
- 예 : 터보팬기관 : 배기가스의 운동에너지를 터빈으로 흡수해 이 동력으로 팬을 회전시 켜 많은 공기를 뒤로 분출시킴으로 추진효율은 증가되나 추력은 감소 안함.
- 바이패스 비 : 터보팬 기관의 일차 공기유량과 이차 공기유량의 비. 클수록 추진효율 ↑
- 열효율은 압력비가 클수록 좋지만 터빈의 입구온도가 제한됨.
Ⅳ. 항공기용 왕복기관
1. 왕복기관의 구조
① 구성 : 실린더, 피스톤, 커낵팅 로드, 크랭크 축, 흡배기 밸브, 스파크플러그 등.
2. 왕복기관의 계통
① 연료계통, 윤활계통, 냉각계통, 시동계통 등.
② 왕복기관의 연료 :
- 주로 액체연료. 연료를 증발시켜 연료증기와 공기를 혼합하여 혼합기를 만들어 연소.
- 제폭성이 좋은 연료 사용. (노킹 방지를 위해)
- 제폭성을 높이기 위해 안티노크제를 첨가함.
- 옥탄가 : 연료의 제폭성 척도. 옥탄가가 클수록 제폭성 좋아짐.
- 연료로는 가솔린 사용.
- 기화성이 좋고, 발열량 크고, 제폭성이 크고, 부식성이 적고, 불순물 생성이 적고, 물리 적 화학적 안정성이 큰 연료가 요구됨. 연료제약이 많음.
③ 연료계통 : 기관이 필요로 하는 정량의 깨끗한 연료를 기화기 까지 공급.
★ 윤활유의 기능
ⅰ) 윤활작용 : 상대운동을 하는 물체사이의 마모와 마찰을 감소.
ⅱ) 냉각작용 : 마찰면을 냉각.
ⅲ) 기밀작용 : 실린더 벽과 피스톤 사이의 기밀작용. (공기가 통하지 못하도록 하는 것)
ⅳ) 청결작용 : 마찰면에서 불순물을 운반해 냄.
⑤ 윤활유의 분류
ⅰ) 동물성 : 고온에서 산화성 불순물 형성. 부적합
ⅱ) 식물성 : 대기 중에 노출될 경우 산화가 잘됨. 강철부품의 마모 촉진. 부적합.
ⅲ) 광물성유 :
- 고체, 반고체, 액체 등으로 구분.
- 액체 윤활유 : 내연기관용으로 가장 적합.
펌프특성 좋음. 잘 퍼짐. 열의 흡수와 방산을 잘 시킴. 탄성효과가 좋음.
- 가스터빈과 같은 고온작동부에서는 산화되기 쉬움.
ⅳ) 합성 윤활유 : 광물성유에 화학약품을 첨가해 인공적으로 합성 개발된 것.
⑥ 윤활계통의 분류
ⅰ) 습식 : 별도의 윤활탱크 없이 크랭크 밑에 윤활유가 고이는 장소가 마련.
ⅱ) 건식 : 윤활유 탱크가 따로 마련.
3. 왕복기관의 성능
① 성능 : 기관의 상태에 다른 출력.
② 왕복기관의 기본구조
ⅰ) 4행정 기관 구조 : 실린더, 피스톤, 커낵팅 로드, 크랭크 축, 두 개의 밸브.
ⅱ) 4행정 기관 사이클 : 흡입, 압축, 폭발, 배기.
ⅲ) 커넥팅로드 : 왕복기관의 연결봉. 피스톤에 가해진 힘을 크랭크 축에 전달하는 역할을 하는 것으로 한 쪽 끝은 피스톤에 연결되어 왕복운동을 하고 다른 한쪽 끝은 크랭크 축 에 연결되어 회전운동을 함.
★ 크랭크 축 : 피스톤과 커넥팅 로드의 왕복운동을 회전운동으로 전환시켜 기관의 회전동 력을 발생시키는 구축
③ 마력의 종류
ⅰ) 지시마력 (indicated horsepower) :
- 지시선도에 의해 계산된 기관의 출력을 마력으로 환산한 값
- 연료의 열 E가 기계적 E 인 동력으로 전환된 것.
- 순수하게 기관의 동력축에서 나온 동력이 아님.
ⅱ) 제동마력 (brake horsepower) : 기관의 동력축에 동력계를 부착해 측정된 마력.
ⅲ) 마찰마력 :
- 기관자체의 기계적 마찰 및 필요한 보기들을 구동하는데 소모된 동력.
- 지시마력과 제동마력의 차.
ⅳ) 이륙마력 (take off horsepower) :
- 항공기가 이륙할 때 기관이 내는 동력.
- 기관의 최대동력.
ⅴ) 정격마력 (rated horsepower) :
- 시간의 제한 없이 계속 작동이 가능한 최대동력.
- METO 마력 (maximum except take off horsepower) 라고도 함.
ⅵ) 순항마력 (cruising horsepower) = 경제마력 (economic horsepower) :
비연료 소모율이 가장 적은 상태에서의 기관 출력.
ⅶ) 열효율 : 열에너지가 기계적 에너지로 변화된 양. 지시마력÷열에너지.
Ⅴ. 프로펠러
1. 프로펠러의 구조
① 구성 : 허브(hub) 와 둘 이상의 깃(blade). 깃은 허브에 부착. 허브는 프로펠러 축에 부 착. 허브는 깃을 지지, 장착대의 구실.
② 프로펠러의 깃각 (blade angle) : 항공기 날개의 붙임각과 같은 것.
프로펠러의 회전면(disk)과 시위선이 이루는 각.
2. 프로펠러의 종류
① 사용재료에 따라 : 목재, 금속재 프로펠러.
② 깃 수에 따라 : 두깃, 세깃, 네깃 등.
③ 장척방법에 따라 : 끄는형, 미는형, 이중 반전식 및 앞뒤형 등.
④ 피치변경방법 : 고정피치, 조정피치, 가변피치 등.
ⅰ) 고정피치 프로펠러 : 피치가 고정된 것. 경비행기에 多.
ⅱ) 가변피치 프로펠러 : 비행 중에 조종사에 의해 임의로 or 자동적으로 깃각을 변경시킬 수 있는 프로펠러.
- 이단 가변피치 프로펠러 : 저피치와 고피치인 두 개의 피치를 조종사가 선택 가능.
- 정속 프로펠러 : 대형기에 多. 기관 동작 중 일정하게 기관의 회전속도를 유지할 수 있 도록 깃각을 자동적으로 변경시키는 프로펠러.
⑤ 페더링 (feathering) : 깃각이 거의 직각이 되도록 프로펠러의 깃각을 증가시키는 것.
고장의 확산을 막고, 항력 감소시킴.
⑥ 역 피치 프로펠러 : 착륙거리를 짧게 하기 위해 깃각을 음으로 가변시켜 역추력 발생.
프로펠러의 회전 방향은 같으면서 추진력은 반대로 함.
3. 프로펠러 슬립 (slip)
- 프로펠러의 기하학적 피치와 유효피치의 차
★ 기하학적 피치 (geometric pitch) : 프로펠러가 1회전 하는 동안에 전진한 거리
★ 유효피치 (effective pitch) : 프로펠러가 1회전 하는 동안 실제로 이동한 거리
* 참고자료 : 항공우주학개론 제 4 판, 박문규, 경문사.
개인자료
- 추력당 중량비가 커야 좋음.
ⅵ) 추력마력 = 기관의 동력을 마력으로 환산한 것.
ⅶ) 가스터빈 기관의 추진효율 증가법
- 배기가스 속도를 적게 할 것.
- 배기가스 속도가 감소하는 만큼 공기의 질유량을 증가시키면 추력이 변하지 않고 추진 효율 증가됨.
- 예 : 터보팬기관 : 배기가스의 운동에너지를 터빈으로 흡수해 이 동력으로 팬을 회전시 켜 많은 공기를 뒤로 분출시킴으로 추진효율은 증가되나 추력은 감소 안함.
- 바이패스 비 : 터보팬 기관의 일차 공기유량과 이차 공기유량의 비. 클수록 추진효율 ↑
- 열효율은 압력비가 클수록 좋지만 터빈의 입구온도가 제한됨.
Ⅳ. 항공기용 왕복기관
1. 왕복기관의 구조
① 구성 : 실린더, 피스톤, 커낵팅 로드, 크랭크 축, 흡배기 밸브, 스파크플러그 등.
2. 왕복기관의 계통
① 연료계통, 윤활계통, 냉각계통, 시동계통 등.
② 왕복기관의 연료 :
- 주로 액체연료. 연료를 증발시켜 연료증기와 공기를 혼합하여 혼합기를 만들어 연소.
- 제폭성이 좋은 연료 사용. (노킹 방지를 위해)
- 제폭성을 높이기 위해 안티노크제를 첨가함.
- 옥탄가 : 연료의 제폭성 척도. 옥탄가가 클수록 제폭성 좋아짐.
- 연료로는 가솔린 사용.
- 기화성이 좋고, 발열량 크고, 제폭성이 크고, 부식성이 적고, 불순물 생성이 적고, 물리 적 화학적 안정성이 큰 연료가 요구됨. 연료제약이 많음.
③ 연료계통 : 기관이 필요로 하는 정량의 깨끗한 연료를 기화기 까지 공급.
★ 윤활유의 기능
ⅰ) 윤활작용 : 상대운동을 하는 물체사이의 마모와 마찰을 감소.
ⅱ) 냉각작용 : 마찰면을 냉각.
ⅲ) 기밀작용 : 실린더 벽과 피스톤 사이의 기밀작용. (공기가 통하지 못하도록 하는 것)
ⅳ) 청결작용 : 마찰면에서 불순물을 운반해 냄.
⑤ 윤활유의 분류
ⅰ) 동물성 : 고온에서 산화성 불순물 형성. 부적합
ⅱ) 식물성 : 대기 중에 노출될 경우 산화가 잘됨. 강철부품의 마모 촉진. 부적합.
ⅲ) 광물성유 :
- 고체, 반고체, 액체 등으로 구분.
- 액체 윤활유 : 내연기관용으로 가장 적합.
펌프특성 좋음. 잘 퍼짐. 열의 흡수와 방산을 잘 시킴. 탄성효과가 좋음.
- 가스터빈과 같은 고온작동부에서는 산화되기 쉬움.
ⅳ) 합성 윤활유 : 광물성유에 화학약품을 첨가해 인공적으로 합성 개발된 것.
⑥ 윤활계통의 분류
ⅰ) 습식 : 별도의 윤활탱크 없이 크랭크 밑에 윤활유가 고이는 장소가 마련.
ⅱ) 건식 : 윤활유 탱크가 따로 마련.
3. 왕복기관의 성능
① 성능 : 기관의 상태에 다른 출력.
② 왕복기관의 기본구조
ⅰ) 4행정 기관 구조 : 실린더, 피스톤, 커낵팅 로드, 크랭크 축, 두 개의 밸브.
ⅱ) 4행정 기관 사이클 : 흡입, 압축, 폭발, 배기.
ⅲ) 커넥팅로드 : 왕복기관의 연결봉. 피스톤에 가해진 힘을 크랭크 축에 전달하는 역할을 하는 것으로 한 쪽 끝은 피스톤에 연결되어 왕복운동을 하고 다른 한쪽 끝은 크랭크 축 에 연결되어 회전운동을 함.
★ 크랭크 축 : 피스톤과 커넥팅 로드의 왕복운동을 회전운동으로 전환시켜 기관의 회전동 력을 발생시키는 구축
③ 마력의 종류
ⅰ) 지시마력 (indicated horsepower) :
- 지시선도에 의해 계산된 기관의 출력을 마력으로 환산한 값
- 연료의 열 E가 기계적 E 인 동력으로 전환된 것.
- 순수하게 기관의 동력축에서 나온 동력이 아님.
ⅱ) 제동마력 (brake horsepower) : 기관의 동력축에 동력계를 부착해 측정된 마력.
ⅲ) 마찰마력 :
- 기관자체의 기계적 마찰 및 필요한 보기들을 구동하는데 소모된 동력.
- 지시마력과 제동마력의 차.
ⅳ) 이륙마력 (take off horsepower) :
- 항공기가 이륙할 때 기관이 내는 동력.
- 기관의 최대동력.
ⅴ) 정격마력 (rated horsepower) :
- 시간의 제한 없이 계속 작동이 가능한 최대동력.
- METO 마력 (maximum except take off horsepower) 라고도 함.
ⅵ) 순항마력 (cruising horsepower) = 경제마력 (economic horsepower) :
비연료 소모율이 가장 적은 상태에서의 기관 출력.
ⅶ) 열효율 : 열에너지가 기계적 에너지로 변화된 양. 지시마력÷열에너지.
Ⅴ. 프로펠러
1. 프로펠러의 구조
① 구성 : 허브(hub) 와 둘 이상의 깃(blade). 깃은 허브에 부착. 허브는 프로펠러 축에 부 착. 허브는 깃을 지지, 장착대의 구실.
② 프로펠러의 깃각 (blade angle) : 항공기 날개의 붙임각과 같은 것.
프로펠러의 회전면(disk)과 시위선이 이루는 각.
2. 프로펠러의 종류
① 사용재료에 따라 : 목재, 금속재 프로펠러.
② 깃 수에 따라 : 두깃, 세깃, 네깃 등.
③ 장척방법에 따라 : 끄는형, 미는형, 이중 반전식 및 앞뒤형 등.
④ 피치변경방법 : 고정피치, 조정피치, 가변피치 등.
ⅰ) 고정피치 프로펠러 : 피치가 고정된 것. 경비행기에 多.
ⅱ) 가변피치 프로펠러 : 비행 중에 조종사에 의해 임의로 or 자동적으로 깃각을 변경시킬 수 있는 프로펠러.
- 이단 가변피치 프로펠러 : 저피치와 고피치인 두 개의 피치를 조종사가 선택 가능.
- 정속 프로펠러 : 대형기에 多. 기관 동작 중 일정하게 기관의 회전속도를 유지할 수 있 도록 깃각을 자동적으로 변경시키는 프로펠러.
⑤ 페더링 (feathering) : 깃각이 거의 직각이 되도록 프로펠러의 깃각을 증가시키는 것.
고장의 확산을 막고, 항력 감소시킴.
⑥ 역 피치 프로펠러 : 착륙거리를 짧게 하기 위해 깃각을 음으로 가변시켜 역추력 발생.
프로펠러의 회전 방향은 같으면서 추진력은 반대로 함.
3. 프로펠러 슬립 (slip)
- 프로펠러의 기하학적 피치와 유효피치의 차
★ 기하학적 피치 (geometric pitch) : 프로펠러가 1회전 하는 동안에 전진한 거리
★ 유효피치 (effective pitch) : 프로펠러가 1회전 하는 동안 실제로 이동한 거리
* 참고자료 : 항공우주학개론 제 4 판, 박문규, 경문사.
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