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✈ 비행과 공부/비행이론

Jet engine 은 뭘까요?

by 하고싶은게비행 2020. 4. 13.

안녕하세요.

하고싶은게 비행인 사람입니다.

 

앞에서는

Altitude engine 과 non-altitude engine 에 대해서 이야기 했습니다.

2020/04/09 - [▷ 비행정보] - Altitude engine과 non-altitude engine (super charger, turbo charger)

 

Altitude engine과 non-altitude engine (super charger, turbo charger)

안녕하세요. 하고싶은게 비행인 사람입니다. 오랜만에 올리는 비행에 대한 포스팅! 비행기는 제가 생각하는 (사람이 아는 것 중에서) 가장 아름다운 것이며 비행기를 조종하는 것은 제 꿈이고 살면서 제가 바라는..

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이번에는 Jet engine 에 대해서 이야기 해보죠! 

정확히 말하면 Turbo jet 엔진 입니다. 

 

제트 엔진을 설명하기 전에

왕복동 엔진을 통해서 

엔진이 어떻게 돌아가는지 간략하게 이야기 해야 할 것 같아요. 

 

 

 

4행정 왕복동 엔진의 경우 

흡입 > 압축 > 폭발 > 배기 

의 싸이클을 따라가게 됩니다

 

 

 

조금 더 원리적인 차원으로 가서

기름을 가만히 뒀을 때 자연발화가 될까요?

*온도*만 맞춰주면 됩니다.

 

엔진 안에서의 온도는 왔다갔다 하는데

그 이유가 저렇게 Piston 의 왕복을 통해서 입니다.

Pv=nRT 의 공식에 따라

부피가 줄어들고 압력은 올라갈 수록 온도는 올라가게 됩니다. 

그리고 그게 연료의 발화점 이상까지 올라가면 

발화가 일어날 수 있게 되는것이죠. 

이 때 실런더 내로 기름을 분무하게 됩니다. 그러면 폭발이 일어나고

그 힘은 실린더를 아래로 내리게 되죠.

내려갔던 피스톤은 힘에 의해 다시 올라오게 되며 올라오면서 내부에 있던 가스를 모두 

배출하게 됩니다. 

이렇게 한 싸이클이 되는 것이지요. 

자전거랑 비슷해요. 

자전거 페달을 굴릴 때 바퀴는 돌아가잖아요? 

 

 

그럼 제트 엔진은 어떻게 될까요? 


제트엔진이란

단순히 제트라고도 한다. 압축 공기 중에 연료를 분사 연소시켜서 생긴 고온 고압 가스를 분출시켜, 그 분류( jet)의 반동에 의해 추진력을 얻는 엔진을 총칭하여 말한다

출처 : 화학 대사전

 

 

 

 

 

앞에서 보았던 Cessna172 의 왕복동 엔진과는 모양이 다르게 생겼습니다. 

그러나 중요한 것이 하나 있어요. 

역시나 폭발의 힘을 이용하여 회전시키며 오직 연료만 주입해주면 계속해서 회전한다는 것입니다.

 

공기가 흡입되고

점점 좁아지는 곳으로 갈 수록 압력은 증가, 부피는 줄어들면서

온도는 올라가게 됩니다. 

고온의 공기에 기름을 분무시켜 주면 폭발이 일어나게 되고 

그 힘으로 shaft를 돌리게 되고

이 것이 shaft를 돌리기 위한 힘이 되고... (이것이 연속적으로 일어나게 되어 계속 돌아갑니다)

폭발한 가스는 밖으로 분출하게 됩니다.

그리고 반작용 힘에 의해 

이 엔진은 앞으로 나아가게 되겠죠.

 

터보젯 엔진에도 역시 장점과 단점이 있습니다.

1) 장점 : 상대적으로 심플한 디자인, 고속으로 비행할 수 있으며 적은 공간을 차지한다는 것입니다.

2) 단점은 : 연료소모량이 많고 시끄러우며 저속에서는 퍼포먼스가 좋지 않다는 것입니다. 

 

이렇게 터보젯 엔진에 대해서 알아봤고

제가 원래 이야기 하고 싶었던 

Turbo prop과 turbo fan 이 어떻게 다른지에 대해서는 다음에 포스팅 하면 될 것 같네요. 

 

 

 

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