제트엔진의 역사

2012 포스팅 자료실 2012.11.03 13:51

가스터빈엔진의 역사

 

 

제트엔진에는 로켓제트, 램 제트, 펄스 제트, 가스터빈구동제트가 있다. 그중 가스터빈엔진은 터보제트, 터보팬제트, 터보프롭제트, 터보샤프트제트로 나뉜다.

 

제트엔진의 역사

 

1. 헤로의 에어리파일(Hero's Aeolipile, 기원전 100~200)

이집트의 수학자이자 철학자인 헤로는 최초로 작용.반작용 원리를 이용한 가스터빈엔진을 설계하였다.

 

 

2. 중국의 로켓(A.D. 1230)

중국은 목탄과 유황 초석을 이용하여 흑색분말을 만들어 로켓을 제작하였다.

 

3. 브랜카의 터빈 장치(Branca's Turbine Device, 1629)

이탈리아의 기술자인 브랜카는 증기로 구종 되는 충동 터빈(Steam-driven impulse turbine)을 제작하였는데, 이는 터보 과급기의 효시라 할 수 있다.

 

 

 

4. 뉴턴의 '말없는 마차' (horseless carriage, 1687)

"모든 작용력은 반작용력과 그 크기는 동일하며 방향은 반대이다." 라는 유명한 말을 남긴 운동 제 3법칙을 만든 뉴턴은 이를 이용해 증기 추진 터빈제트 마차를 만들었지만 그 효율은 알 수 없다. 이는 cravensade가 이어받았다.

 

 

 

 

5. 모스 터보 과급기(Moss turbo supercharger, 1900)

모스는 엔진의 배출가스를 이용해 임페러를 구동해 공기를 압축해 다시 엔진으로 보내는 방식의 터보 과급기를 고안하였다. 이는 1918년 GE사가 과급기를 생산하게 하였으며, 이것은 경량, 고온, 고강대 재료의 개발을 유발하였다.

 

 

6. 프랭크 휘틀의 가스터빈엔진(Sir Frank whittle, 1937)

- '비행시 유입공기의 램 효과(Ram effect)로 인해 효과적인 항공기 동력 장치가 될 만큼 충분한 동력을 제공할 것이다.'

- Power Jets, Ltd. 설립, 현재의 가스터빈엔진 용어는 휘틀로 부터 시작되었다.

- 1937년 'W-1X' 엔진을 성공적으로 시운전, 약 3,000shp 출력 (독일은 당시 이정도에 미치지 못함)

- 1953년 '제트 개척자의 이야기(Jet - The story of pioneer)' 출간, "연소실과 터빈 부분에 필요한 고온에 견디는 고강도 금속을 구하기가 어려웠다"

- 3년을 거처 비행을 완전하게 할 수 있는 연소실을 처음으로 제작. 10개의 분리된 연소실.

- 1941년 5월, Gloster사의 Model E28/39에 W-1 장착, 순조롭게 설계속도 400mph 비행.

- 1943년 추력이 개선된 W-2 엔진을 Meteor 쌍발기에 장착. 독일의 V1 펄스제트 부즈 폭탄(Pulse Jet buzz bomb)과 세계 최초로 제트항공기와의 교전에 성공

- 1936년 최초로 터보팬 엔진의 특허를 냄

- 축류 압축기가 있는 초음속 비행엔진 개발. 그러나 자금조달에 실패하여 연구지속 불가. 결국 영국 군 장교로 퇴임한 후 터빈엔진 저자로 활동함.

 

 

 

 

7. 한스 폰 오하인과 헤인겔사

- 1936년 정부 지원으로 폰 오하인은 헤인켈 사와 1939년 8월 역사상 최초의 순수 제트 추진 비행을 한 단발 엔진 He-178 항공기 동력 장치의 특허. 설계

- He-178 은 원심식 터보제트엔진을 장착하였으며, 1,100 파운드의 추력을 생산했다.

- 2차 세계대전 후 미 공군 과학자 및 교수조 재직

- 1942년 Junker 사에서 Me-262 생산, 약 2,000 파운드, 500mph 속력, 그러나 금속의 한계로 10~15시간 비행마다 분해, 검사, 교체 필요

 

 

 

 

8. America

- GE(General Electric)사는 최초로 미국시제 터보제트 GE-I-16 개발. (General A.H. "Hap" Arnold 에 의해 1941년 10월 1일, 1942년 4월 2일 GE 회사와 영국 공군간의 계약이 맺어짐. GE사는 터보 과급기용 고온 금속을 개발했고, GE의 자회사들이 영국에서 휘틀의 연구를 지원해 왔기 때문에 선정됨)

- 벨(Bell)사는 GE의 엔진에 맞는 항공기 제작 업체로 선정됨.

- 1942년 10월 켈리포니아 Muroc Field 에서 1,652 마력의 엔진 GE-I-16 2기를 장착한 Bell-XP-59A 비행. 'Airacomet' 이라 불리며 비행시간은 30분이었다. P-80의 훈련용 기체로 사용됨

 

 

 

9. Russia

영국은 소련과 친교관계를 맺고자 당시 제트엔진 기술이 없던 소련에게 롤스로이스사의 제트엔진을 선물로 주었는데 그것이 러시아 제트엔진 역사의 시초이다.

그 후 자세한 러시아의 제트엔진 개발은 모르지만(아직 공부하지 않았음) 2차세계대전 이후 엄청난 터빈엔진 기술의 발전으로 MiG-21 같은 역사상 최고의 제트기를 생산하는 등 뛰어난 기술력을 보여주었다. 하지만 아직 까지도 공산주의의 영향으로 인해 세계 3대 제트엔진 제작사(GE, 플랫엔휘트니, 롤스로이스)에 이름 올리지 못하고 있다.

 

 

 

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