1. 제트 엔진의 기원
제트 추진은 기원전부터 사용되어 왔으며 “작용과 반작용의 법칙”이 이론적으로 설명합니다.
스프링클러는 노즐을 통해 물을 분사하는 반응의 대표적인 예이며, 화약이 폭발할 때 반동을 느끼는 것도 작용과 반작용의 대표적인 예이다.
제트 추진의 원리를 설명하는 데 사용되는 인기 있는 예는 풍선입니다.
크기가 다른 두 개의 풍선이 있습니다.
이러한 풍선은 가스 또는 기압이 다르지만 외부 압력 또는 대기압은 동일합니다.
풍선의 코를 동시에 위치시켰을 때, 큰 풍선이 작은 풍선보다 더 빠르고 멀리 날아가는 것이 관찰되었습니다.
풍선은 항상 공기가 배출되는 반대 방향으로 날아가고 큰 풍선이 작은 풍선보다 빨리 날아갑니다.
그러나 풍선이 아무리 커도 주둥이를 떼기만 하면 내부의 공기가 빠져 나가 추력이 빠르게 소멸된다.
풍선 내부의 압력이 일정하게 높은 수준으로 유지될 수 있다면 풍선의 추력은 계속될 것입니다.
이 문제에 대한 해결책이 공기 흐름을 지속적으로 공급하기 위해 풍선과 같은 물체를 사용하여 캐비티에 모터를 설치하는 것이라면 풍선은 계속 날아갈 것입니다.
가운데 큰 공간에 공기를 태워 팽창시키면 출구에서 더 빠른 공기 흐름을 얻을 수 있습니다.
여기서 또 다른 가정은 프로펠러 모양의 터빈을 공기 배출구에 설치하면 공기 흐름의 힘으로 터빈을 회전시키는 동력을 얻을 수 있다는 것입니다.
샤프트를 터빈에 부착하여 앞에 있는 다른 팬을 돌릴 수 있다면 장치는 완전히 자체 회전하는 기계가 될 것입니다.
이것이 가스터빈 엔진의 기본 원리이다.
2. 제트 및 가스 터빈 엔진
터빈의 개념과 제트추진의 원리가 결합되면서 제트엔진의 개념이 탄생했다.
순수 제트 추진 원리를 적용하면 빠른 배기가스를 분사하는 반응을 통해 항공기 추진력을 얻는 방식이지만 현대의 제트 엔진은 다양한 형태의 제트 엔진을 개발했다.
일반적인 유형에는 터보제트, 터보팬, 터보프롭 및 터보샤프트가 포함됩니다.
이러한 엔진은 모두 엔진을 구동하는 데 필요한 회전력을 얻는 작동 원리가 적용되기 때문에 가스터빈 엔진으로 분류할 수 있습니다.
순수 터보제트 엔진에서도 본질적으로 공기를 엔진으로 끌어들이는 회전력은 터빈의 동력을 통해 얻어지기 때문이다.
가스터빈 엔진은 항공기의 발전소뿐만 아니라 전기를 생산하는 발전기로도 사용된다.
3. 제트 엔진 및 왕복 엔진
왕복 엔진은 제트 엔진에 비해 저고도 및 저속 범위에서 더 나은 성능을 발휘합니다.
이에 따라 왕복엔진도 지속적인 성능개선을 통해 소형 항공기 엔진으로 대체될 예정이다.
그러나 제트 엔진은 왕복 엔진에 비해 여러 측면에서 우수한 성능을 발휘합니다.
첫째, 제트 엔진의 속도 범위는 초음속입니다.
현대 제트 엔진 항공기의 속도 범위가 크게 증가하여 초음속 비행이 보편화되었습니다.
왕복 엔진과 프로펠러 조합은 엔진 성능을 높여 프로펠러의 성능을 극대화합니다.
프로펠러 RPM의 증가는 블레이드 끝이 음속을 초과할 때 발생하는 충격파로 인해 속도 증가에 한계가 있습니다.
둘째, 제트엔진의 운용고도를 대류권계면으로 정하였다.
왕복 엔진도 과급기를 사용하여 높은 고도에서 비행할 수 있지만 제트 엔진은 높은 고도에서 더 높은 성능을 발휘합니다.
셋째, 엔진 작동 원리의 유사점과 차이점. 이 엔진에는 동일한 작동 유체, 공기 및 공기 호흡 열 엔진이 있습니다.
일반적으로 엔진을 구동하는 동력은 흡기-압축-연소-배기의 과정을 거쳐 얻어진다.
그러나 왕복기관의 4행정에서는 동력행정만 동력을 발생시키고 나머지 행정은 모두 보조동력행정의 역할을 한다.
그러나 가스터빈 엔진은 흡기에서 배기까지 연속적이기 때문에 동급 엔진보다 더 많은 연료를 연소하고 더 큰 출력을 낼 수 있다.
연결이 끊어지지 않는 기능도 있습니다.
넷째, 엔진 진동이 상대적으로 작고 가볍다.
왕복 엔진은 블레이드 콘 작동으로 인해 진동이 크지만 제트 엔진은 구조적으로 회전 부품으로 구성되어 있기 때문에 본질적으로 진동이 훨씬 적습니다.
왕복엔진의 높은 동력원은 높은 폭발력인데 이는 연료의 특성과 관련된 문제로 높은 압력에 견디기 위해 높은 옥탄가가 필요하다.
증가하다.
반면 제트엔진은 높은 폭발력을 필요로 하지 않기 때문에 고강도의 두꺼운 소재보다 가벼운 소재로도 달릴 수 있다는 장점이 있다.
4. 제트엔진의 종류
현대 고성능 민간 및 전투기 엔진의 기본은 터보제트 엔진입니다.
초기 제트 엔진의 신뢰성에 의문이 제기되었지만 현대식 제트 엔진은 작동 주기가 20,000시간을 초과하는 아음속에서 초음속 속도까지 탁월한 성능과 높은 신뢰성을 입증했습니다.
기본 터보제트 엔진을 시작으로 항공기 기종과 임무에 따라 다양한 형태로 진화했다.
현재 사용되고 있는 제트엔진의 종류에는 단일축 터보제트엔진, 트윈샤프트 터보제트엔진, 트윈샤프트 로우바이패스 터보팬엔진, 트윈샤프트 로우바이패스 터보팬엔진(애프터버닝), 3축 하이바이패스엔진 등이 있다.
.터보팬엔진, 기어팬터보팬엔진, 리어팬엔진, 터보프롭엔진, 터보샤프트엔진 등