항공기동력장치2

소개글

항공기동력장치2에 대한 보고서 자료입니다.

목차

개요:가스터빈 엔진이란 무엇인가?
가스터빈 기관의 특징
공기 흡입관, 압축기, 연소실, 터빈
본론 1.터보 제트 엔진
2.터보 팬 엔진
3.터보 프롭 엔진
4.터보 샤프트 엔진

결론

참고자료

본문내용

딪혀 지나갈 때 기관으로 들어가는가 아니면 팬 노즐을 통하는가의 비를 나타낸 것이다. 전자를 1차 공기라고 하고 후자를 2차공기라고 한다. 바이패스 비는 1차 공기와 2차 공기와의 비다.
그러면 바이패스 비가 작고 큼에 따라 어떤 영향을 미치는지 알아보자.
바이패스 비가 작다는 것은 팬만을 지나는 공기유량과 압축기를 지나는 공기유량이 비슷한 경우를 말한다. 이때의 바이패스비는 약1:1이다. 주로 초음속 비행을 하는 전투기에 쓰이는데 만약 전투기에 팬의 크기가 큰 것을 사용한다면 빠른 속도에 의해 팬이 부러질 수 있기 때문에 저항을 줄이기 위해 저 바이패스 비를 쓴다.
바이패스 비가 크다는 것은 팬만을 지나는 공기유량이 압축기를 지나는 공기유량보다 더 크다는 것을 의미한다. 이때의 바이패스비는 약4:1이다. 연료경제성이 매우 우수하여 중, 장거리 여객기에 많이 사용되고 있다. 연료경제성이 우수한 이유는 전체공기유량이 늘어난 반면 고온의 배기가스 소용돌이 속도는 줄어들기 때문이다.
이를 통해 알 수 있는 것은 용도에 따라 바이패스 비의 크기를 조절 한다는 것이다. 속도에 따른 팬의 크기의 효율을 최적화 시키는 것이 중요할 것 같다.
터보프롭엔진(Turboprop Engine)
터보제트 기관에 프로펠러를 장착한 형태로, 추력의 대부분을 프로펠러에서 얻는다. 보통, 추력의 75% 정도는 프로펠러에서 얻고, 나머지는 배기노즐에서 얻는다.
추력을 상당 부분 희생하고 터빈을 통해 에너지를 더 많이 얻는다. 이 에너지로 압축기도 돌리고 프로펠러도 구동하는 것이다. 터빈을 통해 에너지를 얻는 구조에서 터보프롭엔진은 발전용 가스 터빈과 비슷하지만 발전용 가스 터빈은 터빈과 발전기가 한 샤프트에 연결되고 터보프롭엔진의 경우 별도의 샤프트가 있어 프로펠러는 압축기와 터빈의 회전과는 다르게 자유회전을 한다.
프로펠러는 지름이 크므로 회전 속도가 일정한 수준에 이르면 날개 끝이 초음속에 이를 수 있기 때문에 터보프롭 엔진은 감속기어를 갖고 있다. 헬기의 동력기관으로 사용되는 터보샤프트엔진도 감속기어를 사용하지만 터보샤프트는 감속기어가 본체와 별도이지만 터보프롭엔진은 감속기어가 본체의 일부로 내장된 것이 다르다.
프로펠러를 장착한 비행기는 시속 700km의 비행에서 효율이 좋다. 때문에 고속을 필요하지 않는 항공기는 프로펠러를 장착하는 데 출력과 중량에서 유리한 터보프롭엔진이 가격 면에서 유리한 피스톤 엔진보다 더 많이 쓰이게 된다. 하지만 비행 속도가 초음속에 이르게 되면 프로펠러기의 효율은 제트 엔진에 비하여 떨어지게 된다. 충격파에 의해서 프로펠러가 고장 날 위험이 있기 때문이다.
터보 샤프트 엔진
배기가스에 의한 추력은 거의 없고, 기관에서 발생된 모든 동력을 축을 통해 다른 작동부분에 전달하는 기관으로 주로 헬리콥터에 이용된다.
결론
가스터빈 기관은 압축 공기와 연료를 이용해 터빈을 돌려 힘 얻는 기관이다. 항공기의 용도에 따라 효율을 높이는 엔진을 사용하고 경제적 효율도 높이는 기관을 사용해야 한다는 것도 알게 되었다. 미래에 스크램제트엔진이 개발되어 프랑스를 2시간 만에 가는 날이 올 것 같다.
참고문헌
https://namu.wiki/w/%ED%84%B0%EB%B3%B4%EC%A0%9C%ED%8A%B8
https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%84%B0%EB%B3%B4%ED%94%84%EB%A1%AD
https://m.blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=tjdwlswl2320&logNo=220632387214&proxyReferer=https%3A%2F%2Fwww.google.com%2F
교과서, 항공산업기사 기출문제지 참고

키워드

가스터빈 엔진,   터보 제트 엔진,   터보 팬 엔진,   터보 프롭 엔진,   터보 샤프트 엔진,   압축기,   공기 흡입관