특정 추력

Specific thrust

특정 추력은 제트 엔진(예: 터보젯, 터보팬 등)의 단위 공기 질량 흐름당 추력이며 순 추력/총 흡입 공기량 비율로 계산할 수 있다.[1]

저특정 추진 엔진은 (음속 미만에서) 추진체 효율이 더 높은 편이지만 유효 배기 속도가 낮고 최대 공기 속도도 낮다. 특정 추진력이 높다고 여겨지는 엔진은 초음속 주행에 주로 사용되며, 매우 높은 특정 추진 엔진은 극초음속 주행에 이를 수 있다.

저특정 스러스트 엔진

현대식 민간 터보팬은 제트 소음을 허용 가능한 수준으로 유지하고 연료 소비량을 낮출 수 있는 저특정 추진력(약 30lbf/(lb/s)을 가지고 있는데, 이는 저특정 추진력이 특정 연료 소비량(SFC)을 개선하는 데 도움이 되기 때문이다.[2] 이 낮은 특정 추진력은 보통 높은 우회 비율을 통해 달성된다. 추가적으로 낮은 특정 추력은 엔진의 지름이 상대적으로 크다는 것을 의미한다. 따라서 그러한 항공기 엔진은 일반적으로 날개 또는 후면 기체에 부착된 별도의 나셀 또는 포드 안에 외부로 위치한다.

고유 스러스트 엔진

이와는 대조적으로 군용 터보팬은 상당히 높은 특정 추력(45-110lbf/(lb/s))을 특징으로 하는 경우가 많은데, 이는 엔진의 단면적을 낮게 유지시켜 좁은 동체를 보다 쉽게 수용하도록 함으로써 드래그를 최소화한다. 특정 추진력이 높으면 대개 소음 수준이 높아지는데, 이는 대부분의 군사 애플리케이션에서 중요한 고려 사항이 아니다.

최대 비행 속도

특정 추력은 추력 소멸률과 상당한 관계가 있다: 낮은 특정 추력 엔진과 관련된 제트 속도가 낮다는 것은 비행 속도가 증가하면서 순 추력 감소가 크다는 것을 의미하며, 이는 정격 조건에서의 스로틀 변화(예: 최대 권장 상승 등급)에 의해서만 부분적으로 상쇄될 수 있다.

초음속 항공기

초음속 항공기는 높은 배기 속도를 내기 때문에 높은 특정 추진력을 필요로 한다.

애프터버너

건조특정 추력은 애프터버닝 터보팬의 성능에 영향을 미친다.

저(건식) 추력 엔진은 테일파이프 온도가 낮아 애프터버너 전체의 온도 상승이 높을 수 있어 애프터버닝 시 추력 상승 효과가 좋다. 그럼에도 불구하고 애프터버닝 특정 추진력은 여전히 상대적으로 낮다. 총 연료 흐름(주연 가연기와 애프터버너)은 공기 흡입구에서 노즐로 온도 상승에 의해 고정되며, 주어진 공기 흐름의 경우 건조 특정 추진력에 의해 거의 변화하지 않는다. 결과적으로, 낮은 연소 추진력은 높은 연소 SFC를 의미한다. 그러나 건조 SFC는 낮다.

높은 (건조한) 추진력 때문에 상황은 완전히 역전되었다.

따라서 엔진 설계자는 엔진 적용에 적합한 건조 특정 추력 수준을 선택해야 한다. 타협이 필요할 수도 있다.

참조

  1. ^ "Specific Thrust". www.grc.nasa.gov. Retrieved 2016-04-25.
  2. ^ "Specific Fuel Consumption". www.grc.nasa.gov. Retrieved 2016-04-25.

참고 항목