비행은 동력이 필요해서 비행기를 전진시킬 수 있고, 더욱 중요한 것은 비행기를 양력으로 만드는 것이다. 초기 비행기는 보통 피스톤 엔진을 동력으로 사용했는데, 주로 4 행정 피스톤 엔진을 위주로 했다. 이 엔진의 원리는 그림과 같이 주로 공기를 흡입하고 연료와 혼합한 후 불을 붙이고 피스톤의 왕복 운동을 움직인 다음 구동축의 회전 출력으로 전환하는 것이다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언)

단일 피스톤 엔진이 생성하는 전력은 매우 제한되어 있기 때문에, 사람들은 몇 개의 피스톤 엔진을 병행하여 별 모양이나 V 형 피스톤 엔진을 형성한다. 다음 그림은 일반적인 별 피스톤 엔진입니다.

현대 고속 항공기는 대부분 제트 엔진을 사용한다. 원리는 공기를 흡입하고, 연료와 섞고, 불을 붙이고, 폭발한 후의 공기를 뒤로 뿜어내고, 그 반작용력이 비행기를 앞으로 밀어 넣는 것이다. 아래 엔진 부분에서 각 압축기 팬은 흡입구에서 공기를 흡입하고 공기를 1 회 및 2 차 압축하여 공기가 연소에 더 잘 참여할 수 있도록 합니다. 팬 뒤의 오렌지색 공동은 연소실이다. 공기와 엔진오일의 혼합가스가 여기에 불을 붙이고, 연소가 확대된 후 뒤로 뿜어져 마지막 두 개의 팬을 회전시켜 엔진을 배출한다. 마지막 두 개의 팬은 앞의 압축기 팬과 같은 축에 설치되므로 압축기 팬이 계속 숨을 들이쉬도록 유도하여 작업 사이클을 완료합니다.

터보 제트 엔진

이런 엔진의 원리는 위에서 언급한 제트 원리와 거의 동일하며, 가속이 빠르고 설계가 간단하다는 장점이 있다. 터보 제트 엔진이 추진력을 높이려면 터빈 전 가스의 온도와 압력비를 높여야 한다. 이렇게 하면 배기 속도가 증가하고 더 많은 운동 에너지가 손실되어 추진력을 높이고 기름 소비를 줄이는 갈등이 생긴다. 따라서 터보 제트 엔진의 연료 소비가 큰 것은 상업용 민기의 치명적인 약점이다.

터보 팬 엔진 터보 팬 엔진이 흡입한 공기 중 일부는 외부 채널 (외부 채널) 에서 불어나고 일부는 내부 채널 코어 엔진 (순수 터보 제트 엔진과 동일) 으로 보내집니다. 전면 "팬" 은 프로펠러처럼 작동하여 배기 속도를 줄여 제트 엔진의 추진 효율을 높입니다. 동시에 정확한 설계를 통해 팬을 통해 더 많은 가스 에너지를 외부 통로로 옮기고 배기 속도가 너무 빠른 문제를 해결하여 엔진의 연료 소비를 줄일 수 있습니다. 이 팬의 설계는 내부 및 외부 배수관의 필요성을 고려해야하기 때문에 터보 제트 엔진보다 훨씬 어렵습니다.

스탬핑 제트 엔진

이런 엔진에는 팬 등의 장치가 없어 압축 흡입된 공기, 점화, 연소, 후분사의 원리에 전적으로 의존한다. 따라서 구조가 간단하고, 부피가 작고, 추진력이 크고, 가속이 빠르다는 장점이 있다. 단점은 외부 에너지 시동 (일반적으로 로켓 부스터) 이 필요하며 재활용에 적합하지 않다는 것입니다.

터빈 팬 제트 엔진의 탄생

제 2 차 세계 대전 후, 시간이 지남에 따라 기술 혁신으로 터보 제트 엔진은 새로운 항공기의 동력 수요를 충족시키기에 충분하지 않았습니다. 특히 제 2 차 세계대전 이후 급속히 발전한 아음속 민용 항공기와 대형 수송기는 비행 속도가 높은 아음속으로, 연료 소비가 적기 때문에 엔진 효율이 높아야 한다. 터빈 제트 엔진의 효율은 이미 이런 수요를 충족시킬 수 없어 상술한 비행기의 항로를 단축시켰다. 그 결과, 한동안 소용돌이 엔진을 사용하는 대형 비행기가 점점 더 많아지고 있다.

사실, 일찍이 1930 년대에는 외부 우회로가 있는 제트 엔진의 대략적인 초기 설계가 있었다. 1940 년대와 50 년대에 초기 소용돌이 엔진이 테스트를 받기 시작했다. 그러나 팬 블레이드의 설계 및 제조에 대한 요구가 매우 높기 때문입니다. 그래서 1960 년대까지는 터보 팬 엔진의 요구 사항을 충족하는 팬 블레이드를 만들 수 없어 터보 팬 엔진의 실용적인 단계가 열렸다.

1950 년대에 미국 NACA (미국항공우주국의 전신) 는 소용돌이 엔진 방면에서 매우 중요한 과학연구를 진행했다. 1955-56 년 연구 결과는 추가 개발을 위해 GE (General Electrical Company) 로 이전되었습니다. GE 는 1957 에서 CJ805-23 터보 팬 엔진을 성공적으로 출시하여 초음속 제트 엔진의 대량의 기록을 깨뜨렸다. 그러나 가장 초기의 실용적인 터보 팬 엔진은 프랫입니까? 휘트니 (Pratt & amp；); 휘트니의 JT3D 터보 팬 엔진. 사실? 혜사는 제너럴 전기 회사보다 늦게 와팬 엔진 개발 프로젝트를 시작했다. GE 가 CJ805 의 비밀을 개발한 것을 알게 되자 그들은 서둘러 일을 다그쳐 실용적인 JT3D 를 선보였다.

1960, 롤스? 로이스의' 콘웨이' 소용돌이 엔진이 보잉 707 대형 원격 제트기에 채택돼 민간 여객기가 사용하는 첫 번째 소용돌이 엔진이 됐다. 1960 년대 록히드의' 삼성' 여객기와 보잉 747' 보보' 여객기가 나씨를 채용했습니까? 나사의 대형 터보 팬 엔진 RB2 1 1-22B 는 터보 팬 엔진의 전면적인 성숙을 상징한다. 그 이후로 터보 제트 엔진은 서방 민항업에 의해 신속하게 버려졌다.

터보 팬 제트 엔진 원리

소용돌이 엔진 추진력이 제한되어 비행기의 비행 속도에 영향을 미친다. 따라서 제트 엔진의 효율을 높일 필요가 있다. 엔진의 효율은 열효율과 추진 효율을 포함한다. 터빈 전 기체의 온도와 압축기의 증압비를 높이면 열효율을 높일 수 있다. 고온과 고밀도 기체에 더 많은 에너지가 함유되어 있기 때문이다. 하지만 비행 속도가 변하지 않는 상태에서 터빈 앞의 온도를 높이면 당연히 배기 속도가 높아진다. 유속이 빠른 가스는 배출할 때 많은 운동 에너지를 잃는다. 따라서 일방적으로 열동력을 늘리는 것, 즉 터빈 앞의 온도를 높이면 추진효율이 떨어질 수 있다. 엔진 효율을 전면적으로 높이려면 열효율과 추진효율 사이의 모순을 해결해야 한다.

터보 팬 엔진의 묘미는 배기 속도를 높이지 않고 터빈 앞의 온도를 높이는 데 있다. 터보 팬 엔진의 구조는 실제로 터보 제트 엔진 앞에 몇 개의 터빈을 추가하는 것입니다. 이 터빈은 일정 수의 팬을 구동합니다. 일반적인 제트 엔진과 마찬가지로 팬이 흡입하는 공기 흐름의 일부는 압축기 ("내부 도관" 이라고 함) 로 전달되고, 다른 부분은 터보 제트 엔진 하우징 외부에서 직접 배출됩니다 ("외부 도관"). 따라서 터보 팬 엔진의 가스 에너지는 각각 팬과 연소실에서 발생하는 두 가지 배기 기류에 할당됩니다. 이때 열효율을 높이고 터빈 전 온도를 높이기 위해 적절한 터빈 구조와 팬 지름을 늘려 팬을 통해 외부 파이프로 더 많은 가스 에너지를 전송할 수 있으므로 배기 속도가 크게 증가하지 않도록 할 수 있습니다. 이렇게 하면 열효율과 추진 효율을 균형있게 조절하여 엔진의 효율을 크게 높일 수 있다. 고효율은 저연료 소비와 더 긴 항로를 의미한다.

터보 팬 엔진

강화 터빈 팬 엔진 없음

앞서 언급한 바와 같이 터보 팬 엔진은 효율이 높고, 기름 소비가 낮고, 비행기의 항로가 멀다.

터보 팬 엔진 기술은 복잡하며, 특히 팬이 흡입하는 공기 흐름을 외부 통로와 내포도에 올바르게 할당하는 방법은 큰 기술적 문제입니다. 그래서 터보 팬 엔진을 개발할 수 있는 나라는 매우 적고, 중국은 아직 국산 터보 팬 엔진을 대량 제조하지 않았다. 터보 팬 엔진은 상대적으로 비싸서 저가 항공기 터빈 제트 엔진의 탄생에 적합하지 않다.

제 2 차 세계대전 전에 피스톤 엔진과 프로펠러의 결합은 인류가 하늘에 도전할 수 있도록 큰 성과를 거두었다. 하지만 1930 년대 말까지 항공기술의 발전으로 이런 결합이 한계에 이르렀다. 프로펠러 비행 속도가 800 km/h 에 도달했을 때, 노끝은 실제로 음속에 가까워졌다. 초음속 유류장은 프로펠러의 효율을 급격히 떨어뜨리고, 추력은 증가하지 않는다. 프로펠러는 바람이 부는 면적이 크고 저항력도 커서 비행 속도의 향상을 크게 방해한다. 동시에 비행 고도가 증가하고 대기가 얇아지면서 피스톤 엔진의 전력도 낮아진다.

이것은 새로운 제트 엔진 추진 시스템을 탄생시켰다. 제트 엔진은 대량의 공기를 들이마시고, 연소 후 고속으로 분출하여 엔진에 반작용력을 발생시켜 비행기의 전진을 촉진한다.

일찍이 19 13, 프랑스 엔지니어 레인? 롤랜드는 램젯의 설계를 제시하고 특허를 획득했다. 하지만 당시에는 상응하는 부스터 수단과 재료가 없었고, 제트 추진은 터무니없는 것이었다. (윌리엄 셰익스피어, 제트 추진, 제트 추진, 제트 추진, 제트 추진, 제트 추진, 제트 추진) 1930, 영국인 프랭크? 휘틀은 가스 터빈 엔진의 특허를 받았는데, 이것은 최초의 실용적인 제트 엔진 설계이다. 1 1 년 후, 그가 설계한 엔진이 첫 비행을 하여 터보 제트 엔진의 원조가 되었다.

터보 제트 엔진 원리

터보 제트 엔진은 터보 제트 엔진이라고 불리며, 일반적으로 입구, 압축기, 연소실, 터빈 및 노즐로 구성됩니다. 일부 군용 엔진은 터빈과 테일 노즐 사이에 가력 연소실이 있다.

터보 제트 엔진은 열기이며, 작동의 원리는 같다: 고압 입력 에너지, 저압 방출 에너지.

일할 때 엔진은 먼저 공기 흡입구에서 공기를 흡입한다. 이 과정은 단순히 흡입구를 여는 것이 아니다. 비행 속도가 가변적이고 압축기가 흡기 속도에 대한 엄격한 요구 사항을 가지고 있기 때문에 흡입구는 흡기 속도를 적절한 범위 내에서 조절할 수 있어야 한다.

이름에서 알 수 있듯이 압축기는 공기를 흡입하는 압력을 증가시키는 데 사용된다. 압축기는 주로 팬 블레이드의 형태이며, 블레이드의 회전은 공기 흐름에 작용하여 공기 흐름의 압력과 온도를 증가시킨다.

그런 다음 고압 기류가 연소실로 들어갑니다. 연소실의 연료 노즐은 기름을 분사하고, 기름과 공기를 섞은 후 불을 붙이고, 고온고압의 가스를 발생시켜 뒤로 배출한다.

고온 고압 가스는 고온 터빈을 통해 역류하며, 일부 내부 에너지는 터빈에서 팽창하여 기계적 에너지로 변환되어 터빈 회전을 구동한다. 고온 터빈은 압축기와 같은 축에 장착돼 압축기를 회전시켜 흡입된 공기를 반복적으로 압축한다.

고온 터빈에서 흘러나오는 고온 고압 가스는 테일 노즐에서 계속 팽창하고 테일 노즐에서 고속으로 뒤로 배출됩니다. 이 속도는 기류가 엔진에 들어가는 속도보다 훨씬 더 빨라서

엔진의 추력에 반작용하기 위해 비행기는 앞으로 비행한다.