제트엔진의 원리

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하기 위해 오랫동안 산소가 반드시 필요한 엔진으로 공기중에서만 사용 가능하다

또한 고도가 높높을 수록 공기의 밀도와 산소량이 줄어들고 그만큼 추력도 작아진다 , 어느 고도에서

부터는 엔진 항력을 잃어 버리고 더이상 올라가지 못하는 현상이 나타난다

 

 

 

이하 첨부파일 내용

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출처 : http://blog.naver.com/dapapr/110119098935

항공기의 혁신 '제트엔진' 

 

 

 

사람이 하늘을 날 수 있게 한 획기적인 발명, 비행기로 사람들은 하늘과 가까워졌습니다. 그 후로도 비행기는 더 빠르게 그리고 오래 날 수 있도록 하기 위해 오랫동안 노력을 해왔는데요. 지금의 모든 항공기들이 이토록 빠른 속도를 낼 수 있었던 것은 비행기의 개발만큼이나 혁신적인 '제트엔진' 덕분입니다.

 

현재는 항공기뿐만 아니라 자동차, 날개 없는 선풍기에까지 그 영향을 미치고 있죠. 오늘은 제트엔진이 태어나게 된 배경과 그 원리에 대해서 알아봤습니다.

 

 

■ 속도의 한계를 넘어라 '제트 엔진'의 등장

 

▲ 터보팬 형식의 제트엔진(티탄, 니켈, 텅스텐 등의 성분으로 고온에서 강도가 매우 큰 특수합금으로 이루어져 있습니다)

▲ 터보제트 기관

 

비행기의 겉모양은 계속 바뀌고 다양하게 발전해 왔지만 비행기의 추진 장치는 1920년대 말까지도 프로펠러 하나로 유지하고 있었습니다. 프로펠러보다 훨씬 속도를 낼 수 있는 제트엔진 방식에 대한 생각은 오래전부터 있었지만 실제로 개발이 시도된 것은 영국의 '프랭크 휘틀'과 독일의 '폰 오하인'이라는 기술자입니다.

 

▲ 터보제트엔진

 

1930년대 휘틀은 터보제트엔진을 개발에 공군 상부에 건의했지만 무시당했고 본인 명의로 특허를 내 본격적으로 개발되기 시작했으며 폰 오하인은 제트엔진에 대한 고안을 발표한 뒤 항공기회사의 지원을 받아 첫 엔진 시험운전까지 할 수 있게 되죠. 이렇게 둘 다 비슷한 시기에 제트엔진이 탄생시키게 됩니다.

 

이 제트 엔진의 일반적으로 공기 중의 산소를 이용하여 연료 시키는 것을 뜻합니다. 그래서 제트엔진은 공기가 있는 대기권에서만 제대로 작용할 수 있습니다. 넓은 의미로는 연소에 필요한 산소원을 내장하고 있는 로켓엔진도 포함되죠.

 

 

■ 제트엔진의 원리

가장 대표적인 항공기 제트엔진으로 '터보제트엔진은' 대기에서 흡인한 공기를 압축기로 압축하고 이 압축공기를 연소실로 끌어들여 연료를 분사하여 연소시키고 고온, 고압의 연소가스를 압축기 구동용 터빈에 분출시켜 터빈을 구동합니다. 음속의 0.7~2.5배의 군용기와 고속여객기에도 사용되고 있다고 하네요.

 

▲ 세계 최초로 실용화된 제트 전투기 Messerschmitt Me 262A

 

사실은 1930년대 초반에는 제트엔진은 비행기에 사용할 가치가 없다고 평가받았습니다. 하지만 진취적인 기술자들이 제트엔진 방식의 도입을 추진해 항공기 역사에 혁신적인 변화로 기록되었죠. 군사목적으로 개발된 제트엔진은 현재 민간 항공기에서도 필수품이 되었습니다.

  

게다가 음속의 6배 이상으로 비행할 수 있는 극초음속 제트엔진으로까지 발전하고 있다고 하는데요. 소리보다 빨라진 비행기의 속도에 점점 더 경제적인 운항이 가능하게 되었습니다. 

 

항공기 개발에 있어 속도는 더 이상 막을 수 있는 요소가 아닌 것 같습니다. 소리만큼 빠른 제트기의 등장을 보니 언젠가는 빛의 속도로 하늘을 나는 비행기들이 등장할 것을 믿어 의심치 않습니다.  

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http://blog.daum.net/hunid64/46

 

제트 엔진의 원리

 

아래의 그림은 대부분의 항공기에 사용되는 터보팬 제트 엔진으로 매우 강력한 추진력을 낸다. 엔진의 앞부분에 있는 커다란 팬이 회전하면서 엔진 속으로 공기를 빨아들인다. 이 공기의 일부는 압축기로 들어가 압축되며, 압력이 높아진 공기는 연소실로 들어가 연료와 혼합되어 혼합기가 만들어지고 점화된다. 혼합기가 연소하면서 만들어진 고온 고압의 가스는 여러 개의 터빈을 통과하면서 터빈을 회전시키며, 터빈은 팬과 압축기를 회전시킨다. 터빈을 통과한 기체는 엔진의 배기구로 강력하게 분출된다. 배기구로부터 가스가 분출되면서 발생한 추진력은 터보팬에 의해 엔진 속으로 빨려 들어와 압축기로 들어가지 않고 우회한 공기에 의해 더욱 증가된다. 배기가스 와 혼합된 이 공기는 터보팬에 의해 가속되어 굉장한 힘으로 비행기를 전진시킨다.

제트엔진은 뉴턴의 세 번째 운동법칙인 작용-반작용의 원리에 의해 추력을 얻은 기관이다.

 

 < 터보팬 >