헬리콥터 동력손실

2012 포스팅 자료실 2012.07.19 20:27
제자리 비행을 하려면 필요동력과 엔진동력이 같아야 한다. 엔진은 동력을 연속적으로 공급할 수 있는 출력을 갖고, 비록 짧은 시간의 사용으로 한정되지만 이보다 한두 단계 더 높은 출력을 갖는다.

표기방법이 완전하게 표준으로 통일되진 않있지만 30분 동안 낼 수 있는 동력을 '중간 출력' 또는 '군용 출력' 또는 단순히 '30분 출력'이라고 부르며, 2분 내지 5분간 낼 수 있는 동력을 '이륙 출력', '비상 출력'이라고 부른다. 통상 30분 출력은 연속출력보다 20%가 더 크며 비상 출력은 10%가 더 추가된다.

과급기(희박한 공기를 압축하여 엔진에 공급해 주는 장치)를 장착하지 않은 왕복엔진은 해면고도에서 3km (10,000ft) 고도로 상승하면 공기가 희박해지기 때문에 통상 25%의 동력손실이 발생한다. 반면에 로터에서 필요로 하는 동력은 그대로이다. 고도가 높아지면 공기밀도가 감소하여 로터의 형상항력은 감소하지만 같은 추력을 내더라도 공기가 희박하니까 더 큰 유도속도(로터 위의 흐름이 0인 지점에서 로터를 통과하여 로터 아래로 흐르는 공기의 속도 - 로터를 통과하는 유도흐름은 일정해야 한다. )를 내야 하기 때문에 유도마력(유도속도를 내기 위한 필요동력)은 증가한다.

터빈엔진도 고도가 증가하면서 동력의 손실이 생긴다. 외부온도가 상승해도 동력의 손실이 생기는데 때로는 이 점이 더욱 중요한 인자가 된다. 이러한 엔진의 기본적인 동작한계는 터빈 깃이 견딜 수 있는 온도로 정해지는데 외부 온도가 올라가면 한계온도를 초과하지 않으면서 연소될 수 있는 연료량이 줄어들기 때문이다. 일반적으로 온도가 섭씨 15도에서 50 도로 변화하면 왕복엔진은 10%의 동력손실이 생기지만 터빈엔진은 무려 30%나 손실이 생긴다.
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