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⑴ 펄스 제트 기관(PULSE JET, BUZZ ENGINE, RESO JET) ① 작동 원리 : 공기가 디퓨저를 통하여 흡입되어 밸브망을 열고 연소실로 들어가면 연료를 분사하여 점화를 시킨다. 이때 연소 가스가 밸브망을 밀어 닫고 노즐로 빠져나가 추력이 발생한다. ② 단 점 : ⓐ 밸브망의 수명이 짧다. ⓑ 폭발성 소음이 발생한다. ⓒ 전면 면적이 같은 추력 발생의 가스터빈 기관에 비해 커서 공기 저항이 크다. ⓓ 열효율이 낮다 ③ 장 점 : ⓐ 구조가 간단하며,단속적인 폭발로 제트를 발생한다.(추력 얻음) ⓑ 취급이 용이하며, 연료에 제한이 없다. ⑵ 램제트 기관 ① 작동 원리 : 공기를 디퓨저에서 흡입하여 연소실에서 연료와 혼합, 점화시키고 연소가스를 배기 노즐을 통하여 배출시킨다. ② 장 점 : ⓐ 고속에서 우수한 성능을 발휘한다. ⓑ 구조가 간단하다. ⓒ 헬리콥터의 주로터에 사용할 경우 토크가 발생하지 않으므로 ANTI- TORQUE ROTOR가 필요없다 ⓓ 추력당 중량비가 크다 ⓔ 기계적인 작동 부품이 필요치 않다 ③ 단 점 : ⓐ 저속(마하 0.2 이하)에서 작동 불능 ⓑ 정지 상태에서는 시동이 불가능하다 ⑶ 로케트 기관 ① 작동 원리 : 내부에 연료와 산화제를 함께 같고 있는 기관으로서 공기가 없는 우주공간에서도 비행이 가능하다. 항공기용 기관으로는 사용되지 않는다. * 펄스 제트 기관은 단속적인 추력을 발생한다 * 펄스 제트 기관의 단점중에 하나는 밸브망의 수명이 짧다는 것이다 공기의 맥동 효과를 이용하여 공기를 압축하는 기관은 무엇인가? 펄스 제트 기관 　 * 펄스 제트 기관은 밸브망의 작용으로 공기 저항이 크다 * 램 제트 기관은 마하 0.2이하에서는 시동이 불가능하다

① 특 징 : 터보 제트 기관에 주회전 날개(ROTOR)를 장착한 형식으로 모든 추력은 회전 날개에서 얻고 배기 가스에서는 추력이 발생하지 않는다. 헬리콥터 엔진으로 사용된다. ② 구성품의 특징 : 자유터빈(free turbine)-회전 날개에 동력을 공급하기 위해 설치 * 터보 샤프트 기관은 기관에서 발생한 대부분의 동력을 자유 터빈에서 흡수한다 * 터보 샤프트 기관은 회전익 항공기 및 지상 동력장치로 많이 사용된다 * 가스 터빈 기관의 기본 구성품은 압축기, 연소실, 터빈이다 * 터보 제트 기관은 저속에서 추진효육이 불량하다 * 터보 제트 기관은 배기 소음이 심하다(고속으로 배기가스를 분사함) * 바이패스 비란 바이패스되는 공기량과 연소실을 통과하는 공기량의 비를 말한다 * 바이패스 비는 보통 5:1정도의 값을 가진다 * 로켓 기관은 내부에 연료와 산화제를 탑제하여 산소가 없는 우주에서도 사용이 가능함 * 가스터빈기관의 작동 원리는 작용-반작용을 이용한 것이다 * 왕복 기관에서 프로펠러는 추진력을 발생시키는 장치이다 * 터보 팬 기관은 터보 제트 엔진에 비하여 소음이 적다 * 가속성이 나쁜 것은 증기 기관이다 * 터보 팬 기관은 흡입 공기량을 증가시켜 추력을 얻는다 * 비열비가 낮으면 열효율이 낮아진다 * 바이패스 비란 1차 공기 유량과 2차 공기 유량의 비이다 * 터보 프롭 기관은 프로펠러에서 추력의 75%을 얻는다 * 터보 샤프트 기관은 배기가스에 의해서는 추력을 발생하지 않는다 * 터보 프롭 기관은 배기가스에서 25%의 추력을 얻는다

① 특 징 : 터보 제트 기관에 프로펠러를 장착한 형식으로 프로펠러에서 전추력의 75 %를 배기 가스에서 25 %를 얻는다. 프로펠러의 효율을 증가시키기 위해서 감속 기어를 장착했다. ② 장 점 : ⓐ 저속에서 높은 추진 효율을 갖는다(이착륙시 아주 유리함) ⓑ 추력당 연료 소비율(TSFC)이 낮다. ⓒ 피치 변경 프로펠러를 사용하면 역피치가 가능하다. ③ 단 점 : ⓐ 전면 면적(front area)이 크다. ⓑ 감속 기어가 필요하다.

① 특 징 : 다량의 공기를 비교적 느린 속도로 분사시켜 추력을 발생 ② 종 류 : ⓐ 전방 터보팬 ⓑ 후방 터보팬 ③ 작동 원리 : 공기를 디퓨저를 통하여 빨아들여 전방팬에 보내고 팬은 공기를 약간 압축하여 일부는 바이패스를 시키고 일부는 압축기를 통하여 연소실, 터빈을 거쳐 배기 노즐을 통하여 배기된다. 추력은 바이패스된 공기와 배기 노즐로 빠져나가는 연소가스에서 얻는다. ☞ 바이패스 비 ＝ 바이패스 되는 공기량과 연소실을 통과하는 공기량의 비율로 보통 5:1 정도의 값을 갖는다.(바이패스비=2차공기량/1차공기량) ④ 장 점 : ⓐ 아음속에서 추진 효율이 우수하다. ⓑ 연료 소비율이 작다. ⓒ 소음이 적다. ⓓ 이착륙 거리가 짧다. ⓔ 날씨에 영향을 받지 않는다. ♣ 현재 사용되는 여객기(예; Beoing 747-400)의 엔진은 고 바이패스비의 터보팬 기관이다.

① 작동 원리 : 공기를 디퓨저를 통하여 빨아 들이고 압축기로 고압으로 압축시켜 연소실에서 연료와 혼합하고 점화를 시키면 고온, 고압, 고속의 연소 가스가 뒤로 팽창되어 터빈에 동력을 전달하고 배기 노즐을 통해 고속으로 빠져 나가면서 추력을 발생시킨다. [작용과 반작용의 법칙-뉴튼의 제3법칙] ② 구 성 : 디퓨저(diffuser),압축기(compressor),연소실(heater), 터빈(turbine),배기 노즐(nozzle) ♣ 터보 제트 기관의 가스 발생기 : 압축기, 연소실, 터빈 ㉠ 장 점 : ⓐ 소형 경량으로 큰 추력을 얻는다. ⓑ 고속에서 추진 효율이 우수하다. ⓒ 아음속에서 초음속의 범위(마하 0.9 ～ 3.0)까지 우수한 성능을 지닌다. ㉡ 단 점 : ⓐ 저속에서는 추진 효율이 불량 ⓑ 배기 소음이 심하다. ⓒ 저속, 저공에서 연료 소비율이 크다. ⓓ 이륙시 활주거리가 길다.

♣ 제트엔진은 피스톤 엔진에 비해 마찰부가 적고 고장이 적으며, 정비비가 적게 들며, 오버홀 주기(TBO)가 대단히 크다. ♣ 장점-①상호 마찰부분이 없어서 윤활유의 소비가 극히 적다 ②진동이 대폭 감소된다 ③회전운동이기 때문에 고속운전이 가능하다 ④추운 날씨에 시동이 용이, 난기운전(WARMING-UP)이 불필요하다 ⑤엔진의 형태를 원주형으로 제작이 가능하다 ⑥왕복운동에 필요한 거리가 필요없어 크기가 줄어든다 ⑦압축된 가스의 팽창에 의해서 작동하기 때문에 부하의 변화에 따라 반응이 빠르다 ⑧소형 경량으로 큰 출력을 얻을 수 있다(같은 중량의 왕복엔진에 비해 약 2.5배의 출력을 얻는다)

(1) 압축기 형식에 따른 분류- ① 축류식(axial-flow type) ② 원심력식(centrifugal type) ③ 축류-원심력식 (2) 동력 사용에 따른 분류- ① 터보 제트(turbo-jet) ② 터보 프롭 팬(turbo-prop-fan) ③ 터보 프롭(turbo-prop) ④ 터보 팬(turbo-fan) ⑤ 터보 샤프트(turbo-shaft)

* 냉각핀의 재질은 실린더와 같은 재질을 사용한다 * 배플은 실린더 주위로 냉각 공기의 흐름을 안내한다 * 성형 기관의 번호는 후방에서 보아 상부에서부터 시계방향으로 부여한다 * 왕복기관은 실린더의 배열과 냉각 방법에 의해 보통 분류한다 * 액냉식 기관은 실린더 주변을 흐르는 액체(물 & 에틸렌 글리콜의 혼합물)에 의해 냉각되어진다 * 지상에서는 어떠한 경우이든 카울 플랩을 완전히 열어준다 * cowl flap은 기관 냉각 공기량을 조절한다 * cooling fins은 냉각 면적을 증가시킨다 * 공냉식 기관의 주요 구성품에는 냉각핀, 배플, 카울플랩이 있다 * 왕복기관의 출력 증가에는 실린더의 수, 실린더의 체적을 증가하는 방법이 있다 * 실린더의 체적을 증가시키면 디토네이션을 유발할 수 있다 * 대향형 기관은 400마력까지의 소형 기관에 적합하다 * 대향형 기관의 실린더 번호는 후방에서 가장 가까운 것이 1번이다 * 성형기관의 실린더 번호는 기관의 후방에서 보아 상부가 1번이 된다 * 직열형 기관은 실린더의 수가 증가하면 기관이 길어지고 냉각이 어려워진다 * 성형기관은 많은 실린더를 장착하여 큰 마력을 낼 수 있으며 마력당 무게비가 작은 것이 장점이나 전면 면적이 큰 단점이 있다

⑴ 냉각 방법에 의한 분류 ① 액랭식 : 물이나 냉각액을 이용하여 기관을 냉각시키는 방식으로 자동차나 선박기관에 주로 사용하는 방식으로 구조가 복잡하고 무게가 무거워 항공기용으로 거의 쓰이지 않는다. 물재킷이나 에틸렌 글리콜을 사용하여 냉각시킨다. ② 공랭식 : 프로펠러 후류나 팬에 의해 강제 통풍을 일으키거나, 비행시 들어오는 공기로 기관을 냉각시키는 방식으로 냉각 효율이 우수하고 제작비가 싸며 정비하기 쉬운 장점이 있다. ㉠ 냉각 핀[COOLING FIN] - 실린더 바깥면에 부착된 핀으로 실린더의 열을 공기 중으로 방출하여 기관을 냉각시킨다. 냉각핀은 부착된 부분의 재질과 같은 것을 사용하여야만 열팽창에 따른 균열을 막을 수가 있다. ㉡ 배플[BAFFLE] - 실린더 주위에 설치된 금속판으로 실린더에 공기가 골고루 흐르도록 공기를 유도시키는 기능을 수행한다. ㉢ 카울 플랩[COWL FLAP] - 기관의 냉각을 조절하는 기능을 가진 장치로 조종사가 열고 닫을 수 있도록 되어 있다. ⑵ 실린더 배열 방법에 따른 분류 ① 왕복 기관의 출력을 증가시키는 방법 ㉠ 실린더수를 증가시키는 방법 ㉡ 실린더 체적을 증가시키는 방법 ♣ 실린더 체적을 증가시키면 연소가 원활하지 못하거나 디토네이션이라는 불량현상이 발생하므로 체적 증가는 제한을 받는다. 따라서 기관의 출력을 증가시키려면 허용된 범위에서 기관의 체적을 증가시키고 그리고 실린더 숫자를 증가시키면 된다. ② 배열 방법에 따른 분류 ㉮ 대향형[opposed type] : 소형 기관용으로 400 마력 까지 동력을 낼 수 있다. 실린더 수는 4개, 6개 등 짝수로 구성된다. 수평대향형, 수직대향형(회전익 항공기에 사용) ㉠ 장 점 ⓐ 구조가 간단하다. ⓑ 기관의 전면 면적이 작아 공기 저항이 적다. ㉡ 단 점 : 실린더수가 많아지면 길이가 길어져 대형기관에는 적합하지 않다. ㉢ 번호를 정하는 방법 : 기관 뒷면의 오른쪽 실린더가 1번이고 좌, 우로 교대로 번호를 부여한다. ㉯ V 형 : 열형에 비해 마력당 중량비를 줄일...

⑴ 원동기 : 자연계의 에너지를 사용 가능한 기계적 에너지, 즉 동력으로 바꾸는 기계 ⑵ 열기관[heat engine] : 열에너지를 기계적 에너지로 바꾸는 장치 ① 외연 기관 : 기관의 밖에서 연소가[外燃] 이루어지는 기관 ㉠ 증기 기관 ㉡ 증기 터빈 기관 ② 내연 기관 : 기관의 안에서 연소가[內燃] 이루어지는 기관 ㉠ 왕복 기관 ㉡ 회전 기관 ㉢ 가스터빈기관

㉠ 1948년 롤즈 로이스 터보 프롭기관을 장착한 세계 최초의 민간 항공기가 비행 ㉡ 1950년 터보 제트 기관이 도입 ㉢ BOEING-707 : 1954년 2월 최초로 민간 제트 여객기 비행에 성공 ㉣ 1960년 터보팬 기관 도입 ㉤ 콩코오드 여객기 : 1971년 3월 최초 초음속 여객기 시험 비행에 성공 ㉥ 콩코오드 여객기 : 1976년 1월 최초 초음속 여객기 취항 ㉦ 1970년 최신형 대형 고 바이패스비의 터보 팬 기관 개발 ☞ 대부분의 대형 민간 항공기는 고 바이패스비의 터보팬 기관[예; JT-9D]을 사용

♣ 작동 원리 : ① 연료의 연소에 의하여 연소 가스로 부터 직접 회전력을 얻음 ② 배기 가스의 분사력의 반작용에 의해 추력 발생 ㉠ 하인켈 178[HeS-3b 터보 제트 기관] : 1939년 독일에서 최초 제트 시험 비행에 성공 ㉡ 글로스터 E 28[W-1 터보 제트 기관] : 1941년 영국에서 비행에 성공 ㉢ 벨 XP-59A[GE1-A] : 1942년 미국에서 비행에 성공 ㉣ 글로스터[터보 프롭 기관] : 영국의 롤즈 로이스에서 최초 비행에 성공

♣ 왕복 기관[Reciprocating Engine] : 1876년 독일인 오토(Nikolaus Otto) 에 의해서 개발된 4행정 왕복 기관( http://www.keveney.com/otto.html ) ㉠ 르 로느 회전 기관 : 제1차 세계 대전 중에 개발된 실린더가 회전하여 냉각 효과를 증가시킨 공랭식의 회전식 성형 기관 ㉡ 이스파니아 기관 : 제1차 세계 대전 중에 사용된 직렬형 기관 ㉢ 세켈리 3 실린더 성형 기관 ㉣ MAB 4 실린더 팬형 기관 : 이탈리아 제작 ㉤ 내피르 16 실린더 H형 기관 : 영국 제작 ㉥ 내피르 12 실린더 W형 기관 : 영국 제작 ㉦ 바이킹 16실린더 X형 기관 : 미국 제작 ☞ 최초로 왕복 기관을 탑재한 항공기 : 1903년 12월 17일 미국의 라이트 형제가 키티호크 사막에서 플라이어 Ⅰ호에 사용

가스터빈 기관의 장, 단점 1. 가스터빈 기관의 장점 연소가 연속적으로 진행되기 때문에 소형 경량으로 큰 출력을 얻을 수 있다. 왕복기관에 비해 움직이는 부품의 수가 적어 진동이 적고 높은 회전수를 얻을 수 있다. 추운 기후에서도 시동이 용이하고 Warmup이 필요없다 연료비가 왕복엔진에 비해 저렴하다. 왕복엔진의 경우에는 고옥탄의 가솔린이 요구되나 제트엔진은 케로신과 가솔린의 혼합물이기 때문에 연료비가 저렴하다. 또한 오일 소모량은 왕복 운동부가 없기 때문에 왕복엔진의 1/10정도로 충분하다. 초음속 비행이 가능하다. 2. 가스터빈 기관의 단점 연료소모량이 많다. 소음이 심하다.

항공기 왕복엔진의 실린더 점화순서 1. 수평대향형 6실린더 엔진의점화순서: 1-6-3-2-5-4 2. 성형 9실린더의 점화순서: 1-3-5-7-9-2-4-6-8 3. 성형 2열 14실린더의 점화 순서(+9, -5): 1-10-5-14-9-4-13-8-3-12-7-2-11-6 4. 성형 2열 18실린더의 점화 순서(+11,-7): 1-12-5-16-9-2-13-6-17-10-3-14-7-18-11-4-15-8 *점화 진각: 실린더 안의 최고 압력이 상사점 후 10도 근처에서 발생하게 하기 위해서 상사점 전에서 미리 점화시킬 때의 점화 시기