항공 - 제트기가 뭐예요?

항공 - 제트기가 뭐예요?

터보제트엔진 압축기는 날개가 많이 달린 팬으로 만들어져 있는데 이 날개가 돌아가면서 공기를 모으는 곳에서 공기를 빨아들이면서 공기를 압축한다. 엔진은 압축해진 온도와 에너지가 높아진 공기를 연료와 함께 뒤쪽으로 뿜어내면 연소기에서 연료에 불이 붙으면서 강한 힘으로 폭발하게 되는 것이다. 폭발을 위해서 연소기 내에 기체는 노즐을 통해서 엔진의 뒷부분으로 빠져 나간다. 노즐은 제트엔진의 배기구로 기체가 빠져나가게 되면 제트기의 추력을 발생시키는 것이다. 폭발로 인해 강력한 힘을 가지게 된 기체가 뒤로 내뿜어지게 되면서 제트기는 그 반작용으로 사용하여 앞으로 나아가는 것이다.

요즘은 비행기에서 주로 사용하는 터보팬엔진의 경우에는 뒤로 뿜어내는 기체가 터빈을 통과할 수 있도록 설계되어있다. 터빈은 주로 회전운동을 하면서 유체가 가지는 에너지를 움직임을 변환할 수 있는 기체를 말하는데 연기를 통과하는 뜨거운 기체가 터빈을 통과하게 되면서 터빈의 축을 돌리며 압축기의 축과  터빈의 축이 연결되어 있어 압축기도 한꺼번에 돌릴 수 있는 것이다. 이렇게 한다면 좀 더 적은 연료로도 압축기를 작동할 수 있기에 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 것이다.또한 피스톤엔진에 비해 제트엔진은 더 가벼우며 간단한 구조로 설계되어 있고 엔진이 더욱 효율적이라서 강력한 임을 발생시킬 수 있다고 한다.

프로펠러에도 제트엔진을 단 제트엔진을 터보프롭이라고 부르는데 터보프롭엔진은 터보제트엔진처럼 같은 방식을 작동한다. 연소실에 공기가 들어오게 되면 연료와 섞이면서 연소하고 그 공기가 뒤로 빠져나가게 되면서 터빈을 돌리는 것이다. 이때에 뜨거운 공기가 터빈과 압축기의 축 뿐만 아니라 함께 연결이 되어있는 앞부분의 프로펠러도 돌리게 된다. 그리고 작은 비행기나 수송선이 터보프롭을 엔진으로 사용한다고 한다.

터보제트엔진과 똑같이 터보프롭도 압축기와 연소실, 터빈으로 구성되어 있지만 공기로 터빈 외에도 앞부분에 달린 프로펠러도 회전시킨다고 한다. 시속 800km 이하로 나는 작은 수송기나 여객기에서는 터보엔진보다는 더 높은 효율로 추진력을 발생시키는데 작은 지역수송기는 대부분 터보프롭엔진을 사용한다고 한다.

터보팬엔진은 앞부분에서 커다란 팬을 가지고 있는데 이 팬이 공기를 빨아들이는 역할을 한다. 터보제트엔진은 빨라들인 모든 공기가 엔진을 통과하게 하지만 터보팬엔진에서는 들어온 공기의 일정부분만 연소실에 들어가면서 나머지는 엔진을 그대로 통과한다고 한다. 이런 특징을 바이패스라고 부르는데 차가운 상태로 엔진의 뒷부분으로 배출한다. 이렇게한다면 연소실로 들어온 적은 양의 공기만을 연소하게 되면서 연료를 절약할 수 있는 것이다. 대부분의 공기가 엔진 바깥으로 흐르면서 조용하고 낮은 속도로도 아주 큰 추력을 얻게 되는 것이다. 요즘 사용하는 대부분의 비행기는 터보팬엔진을 사용한다.