포드드 엔진
Podded engine |
포드 엔진은 나셀에 내장되어 있는 제트 엔진이다. 이것은 항공기 조립 과정의 일부로 포딩 시설에서 수행될 수 있다.[1] 나셀에는 EBU(Engine Build Up)라고 알려진 항공기에서 엔진을 구동하는 데 필요한 엔진, 엔진 마운트 및 부품이 포함되어 있다. 나셀은 흡입구, 배기 노즐 및 엔진 부속품 및 외부 튜브에 접근할 수 있도록 열리는 뚜껑으로 구성된다. 배기 노즐에는 스러스트 리버너가 포함될 수 있다. 포드 엔진은 완전한 동력장치, 즉 추진장치로서 통상 상업용 여객기와 같은 대형 항공기의 날개 아래나 비즈니스 제트기와 같은 소형 항공기의 후면 기체에 부착된다.
엔진 빌드업
EBU 구성요소는 엔진 시스템과 항공기 시스템을 연결한다. 엔진 빌드업에는 엔진 시동기, 유압 펌프, 발전기 및 Firewire와 엔진을 항공기에 연결하는 구성부품의 설치가 포함된다. 여기에는[2] 다음이 포함된다.
- 예를 들어, 비행 데크의 스러스트 요청과 같은 제어를 위한 전기 하니스는 엔진의 전자 제어로 가는 전기 경로를 필요로 한다.
- 동력을 위한 전기 케이블, 엔진에서 발생하는 전기는 항공기 전기 시스템에 연결되어야 한다.
- 유압 호스, 항공기 유압 시스템의 유압 오일을 엔진에 장착된 펌프에 공급한 다음 높은 압력으로 항공기에 반환해야 한다. 고압 유체는 추력반복기를 작동시키기 위해 나셀에 반환된다.
- 연료 튜브, 연료는 항공기 탱크에서 엔진 연료 펌프로 이동해야 한다.
- 에어 튜브, 엔진에서 나오는 고압 공기가 항공기 환경 제어 시스템과 항공기 결빙 방지 시스템에 공급된다.
나셀과 엔진
나셀은 엔진의 공기 흡입구와 배기구를 포함하는 제트 엔진의 유선형 덮개다. 흡입구는 엔진 팬 케이스 전면에 있는 마운팅 플랜지에 연결된다. 스러스트 리버너를 포함할 수 있는 배기 노즐은 엔진 배기 케이스 후면에 있는 마운팅 플랜지에 연결된다. 흡입구와 배기가스 사이에 능률화된 카울링이 나셀을 완성한다. 엔진 부속품과 외부 튜브의 예정에 없던 교체는 물론, 오일 추가 등 정기적인 유지보수를 위한 출입문이 열려 있다.
엔진의 성능은 나셀 설계에 따라 결정된다. 흡입구의 립 형태, 최소 내부 영역 및 내부 프로파일은 압력 손실을 허용 가능한 상태로 유지하기 위해 순항 시 서로 다른 엔진 공기 흐름과 팬 면 전체에 걸친 압력 변화를 허용 가능한 상태로 유지하기 위해 횡방향 및 이륙 회전 중과 같은 다른 입사 공기 흐름 각도로 설정된다.[3] 압력 손실, 따라서 전체 압력 비율은 각 추력 파운드의 엔진 성능 또는 연료 소비량에 영향을 미친다. 압력 변화는 엔진 운전가능성 또는 급상승 가능성에 영향을 미친다. 배기 노즐의 압력 손실도 연료 소비량을 증가시켜 엔진 성능에 영향을 미친다.
나셀은 부속품이 온도 한계 내에서 작동하고 소화기 흐름이 효과적이도록 엔진을 따라 외부 유로를 형성한다.
날개 장착 포드 엔진
날개 위에 엔진을 올려놓으면 비행 중에 날개 굽힘 완화가 유익하다. 엔진들이 동체로부터 멀리 떨어져 있을수록 날개 굽힘 릴리프가 커지기 때문에 날개 뿌리에 묻혀 있는 엔진은 거의 릴리스를 제공하지 않는다. 거의 모든 현대의 대형 제트기들은 날개 뿌리에서 상당한 거리에 위치한 포드(pod)에서 엔진을 사용하여 날개의 휨을 완화한다. 꼬투리는 날개가 펄럭이는 것을 피하기 위해 날개 앞에 있고, 이는 훨씬 더 가벼운 날개 구조를 가능하게 한다.
동체에 탑재된 팟
동체 장착의 초기 예인 Junkers Ju 287은 4개의 엔진 중 2개를 앞쪽 동체에 장착했다. 마틴 XB-51의 엔진 3개 중 2개에도 같은 위치가 사용됐다.
세스나 인용과 같은 소형 제트기들은 일반적으로 지면에 너무 가까이 있기 때문에 날개 아래에 있는 팟을 장착한 엔진에는 적합하지 않다. 개선되지 않은 잔디밭이나 자갈 활주로에서 운항하도록 설계된 항공기도 이에 해당한다. 대신 이러한 경우 동체 후면에 위치한 2개의(또는 가끔 4개의 포대형 엔진) 엔진을 장착하는 것이 일반적이며, 이 엔진은 지상에서 이물질을 섭취하여 손상될 가능성이 적다.
이 장착 위치는 날개 굽힘 릴리프를 제공하지 않지만 엔진 고장에 따라 날개 장착 엔진보다 비대칭 추력으로 인한 요(Yaw)가 훨씬 적다. 그러한 엔진들을 주의 깊게 검사하면 일반적으로 높은 코로 장착되는 것을 알 수 있을 것이다. 이들 엔진은 국부적인 공기의 흐름을 마주하기 위해 탑재되며, 항공기 꼬리 부분의 국부적 기류는 일반적으로 항공기 동체의 중심선을 기준으로 하강한다.
오버윙 포드 엔진
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엔진을 날개 위에 장착하는 VFW-614와 혼다젯이 엔진 배치의 특이한 예다.
안토노프 An-72와 보잉 YC-14도 날개 위에 엔진을 올려놓지만, 엔진 배기가스가 날라온 플랩의 상부 표면을 통과하는 하이 리프트(High-lipt), 즉 STOL 구성에서 엔진 배기가스를 통과한다. 이 배치에서는 최소 비행 속도를 낮추고 이착륙에 필요한 활주로 길이를 줄이기 위해 Coandand 효과를 사용한다.
과밀 포대형 엔진
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또 다른 특이한 계략은 엔진을 동체 위의 팟에 장착하는 것이다. 헤이클 헤 162, 버진 애틀랜틱 글로벌플라이어, 시러스 비전 SF50이 세 가지 예다. 일반적으로 좋은 공기 흐름을 받을 수 있는 곳에 엔진을 장착하고, 이물질 손상을 피하기 위해 지상에서 멀리 떨어져 있으며, 동체 공간을 차지하지 않는다는 생각이다.
군용기
일부 제트 전투기들은 포드가 달린 엔진을 사용하며, 일반적으로 날개 아래에 직접 장착된다. 메서슈미트 Me 262가 그 예인데, 나셀을 날개의 밑바닥에 직접 장착하고, 필라온은 사용하지 않았다. A-10 Thunderbolt II 지상공격기는 동체에 탑재된 팟티드 터보팬 엔진을 사용한다. 하이켈 헤 162호에는 동체 위에 장착된 팟에 BMW 003E 제트엔진이 1개씩 탑재돼 있었다.
은밀한 디자인은 포드 엔진을 사용하지 않는다. 대신 엔진은 레이더 단면을 최소화하기 위해 동체 안에 들어 있다.
많은 군용 수송기, 폭격기, 유조선들은 포대형 엔진을 사용한다.
이점
포드 엔진...
- 날개 두께가 너무 작아 매립 엔진을 수용하지 못하는 날개에 상당히 바깥쪽으로 위치시킬 수 있다. 바깥쪽이 더 멀수록 날개 굽힘 릴리프가 더 커진다.
- 날개 앞은 날개가 펄럭이는 데 최대한의 저항을 제공한다. 거의 모든 엔진 포드가 날개의 선두 가장자리보다 앞서 있는 이유다.
- 유지보수가 용이한 접근
- 실내 소음을 줄인다(엔진이 실내에서 더 멀기 때문에, 그리고 날개 아래에 장착된 엔진의 경우 윙 자체가 소음 방패 역할을 한다).
- 종종 다른 모델들과 더 쉽게 교환될 수 있다. 예를 들어 보잉 747은 GE, Pratt, Whitney, 롤스로이스의 엔진을 사용하는데, 그 변화는 대부분 포드 자체에 격리되어 있다.
- 고에너지 회전 부품이 해제될 경우, 기체 내에 장착된 엔진보다 기체에 화재가 발생하거나 기체 마운트에서 이탈하지 않을 경우 항공기를 심각하게 손상시킬 가능성이 적다. 비록 그러한 사건이 현대의 제트 엔진에는 거의 발생하지 않지만, 이러한 가능성은 왜 포드 엔진이 요금 지불 승객을 수송할 수 있는 상업용 및 일반 항공기에 일반적으로 사용되는지를 설명하는 데 도움이 된다. 군용 전투기는 비상시에 비행기에서 탈출할 수 있는 승무원들만 탑승하는 경우가 많아 이 안전 요인은 덜 중요해진다.[citation needed]
단점들
- 포드 엔진은 드래그를 증가시킬 수 있다.
- 날개에 낮게 매달린 포드가 달린 엔진은 이물질 손상으로 인해 더 큰 피해를 입을 가능성이 있다.
- 오버윙 또는 오버 퍼셀레이즈 팟 엔진의 경우, 연료 펌프 고장 시 중력이 엔진에 연료를 공급하지 못할 수 있다.
참조
- ^ "Safran Nacelles".
- ^ :https://www.aerospacemanufacturinganddesign.com/article/airbus-selects-nordam-engine-system-101817/
- ^ Fokker 100 및 G-IV 항공기, AIAA-89-2486, AIAA/ASME/SAE/ASEE 25차 공동추진 회의, 페이지 3/4
