램제트?터보 제트? 제트기관의 종류와 작동원리 총 정리

제트기관의 구조와 원리

안녕하세요. 블로그 오카고 입니다.

오늘은 제트기관의 구조와 원리에 대해서

정리를 해 보려고 합니다.

 

제트기관이 있기에 지금과 같이 제트 엔진 형태의

비행기가 있을 수 있었는데요,

과연 제트기관의 구조는 어떤지

또 원리는 어떤지 함께 알아보도록 하겠습니다.

목차 1. 제트기관 이란? 2. 제트 엔진의 종류 3. 램 제트기관 더 알아보기

 

 

제트기관의 구조와 원리 정리하기

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1. 제트기관 이란?

제트 기관의 정의를 먼저 하겠습니다. 제트 기관은, 가스 터빈과 같이 공기를 흡입하여 압축하고 연료를 분사하여 발생시킨 고온ㆍ고압의 연소 가스를 분출시켜 그 반작용으로 추진력을 얻는 기관이라고 할 수 있습니다.

 

2. 제트 엔진의 종류

① 터보 제트 기관 

•  - 대기에서 흡입한 공기를 압축기로 압축하고 이 압축 공기를 연소실로 끌어들여 연료를 분사하여 연소시키고, 고온ㆍ고압의 연소 가스를 압축기 구동용 터빈에 분출시켜 구동한 다음, 제트노즐에 분출시켜 추진력 얻음
   
• 디퓨저(대기공기 압축) → 압축기(연소기 압력까지 단열 압축) → 연소실(연료가 공기와 연소하여 고온ㆍ고압 연소가스 생성) → 터빈(연소가스가 터빈에서 단열 팽창하여 회전일 얻음) → 제트노즐(팽창하면서 분출)

② 터보 프롭 기관

•  터보 제트에 프로펠러가 추가로 장착된 구조
   
• 연소 가스의 대부분으로 프로펠러를 구동시켜 추력을 얻고 다시 뒤로 분출시켜 추진력을 함께 얻는 기관
   
• 성능은 프로펠러기와 터보 제트기의 중간 정도로서 중속도 중형 여객기나 수송기 등에 쓰임

③ 바이 패스 제트

•  터보 프롭 기관의 프로펠러 대신에 축류 압축기를 갖추고, 이것에 의해 압축된 공기의 일부를 연소실의 바같 둘레를 통해서 연소 가스와 함께 분출시키는 기관
   
•  터보 프롭의 결점인 감속 기어가 필요하지 않고, 압축한 공기를 압축기에 보내므로 연료 소비가 아주 적으며 비교적 고속의 수송기에 적합

 

④ 터보 팬 기관

• 압축기 구동 터빈과 팬 구동 터빈을 별도로 설치하여 흡입 공기의 일부는 팬 구동 터빈에 의해 추진력을 얻고, 이와는 별도로 기관 내부에서 연소 가스에 의한 추진력을 얻게 된다.
   
• 터보 제트 기관에 비해 연료의 소비율과 소음이 적으며, 대형 여객기에 주로 쓰임

 

⑤ 램제트기관

•  램효과를 이용하여 압축된 공기를 연소실로 유입하고 연료를 분사하여 연소시켜 연소가스를 제트 노즐에 분출시켜 그 반동력으로 추진력을 얻음.

   ※ 램효과 : 비행 속도가 빨라지면(마하2이상) 기관에 유입되는 공기 자체의 관성에 의해 공기가 압축된다.

 

 

⑥ 펄스제트 기관 

• 흡입된 공기가 연소실로 유입되어 연료가 연소되면 연소실 내부의 압력이 급격히 상승하여 밸브들이 닫히면서 연소 가스가 분사 노즐로부터 분출되어 추진력을 얻고 연소가스가 분사된 뒤에는 연소실의 압력이 저하되므로, 밸브가 다시 열리면서 외부 공기가 연소실로 유입된다.
   
• 연소가 간헐적으로 일어나기 때문에 저속에서는 성능이 좋지만, 진동과 소음이 크다.

 

 

 

3. 램제트 기관 더 알아보기

램제트 기관의 구성

• 디퓨저 : 흡입 공기의 운동 에너지를 압력 에너지로 변환시키는 역할
• 연소실 : 연료를 압축된 공기 중에서 연소시켜 고온의 연소 가스로 만든다.
• 분사 노즐 : 연소가스를 분출시켜 추진력을 얻음

※ 램제트 기관의 특징
 

복잡하게 운동하는 부분이 없고, 구조가 간단하여 초음속으로 비행하는 원동기와 같은 용도에 적합

 

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이상으로 제트기관의 구조와, 종류 그리고 램제트기관의 특징에 대해서

알아보았습니다.

 

아래에는 함께 보면 좋은 이 블로그의 다른 글 남기면서

마치도록 하겠습니다.

 

오늘도 좋은 하루 되세요~!

 

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