에어 터보로켓

Nord 1500 Griffon II는 터보젯-램젯 조합으로 구동되며, 이후 터보로켓 디자인의 선구자이다.

에어 터보로켓은 복합 사이클 제트 엔진의 한 형태입니다.기본 레이아웃에는 고압 가스를 생성하는 가스 발생기가 포함되어 있으며, 터빈/압축기 어셈블리를 구동하여 대기 공기를 연소실로 압축합니다.이 혼합물은 노즐을 통해 장치를 떠나 스러스트를 생성하기 전에 연소됩니다.

에어 터보로켓에는 다양한 종류가 있습니다.일반적으로 엔진의 가스 발생기 섹션이 작동하는 방식에 따라 다양한 유형이 다릅니다.

에어 터보로켓은 종종 터보람젯, 터보람젯 로켓, 터보로켓 익스팬더, 그리고 많은 다른 것들로 언급된다.어떤 이름이 어떤 특정 개념에 적용되는지에 대한 합의가 이루어지지 않기 때문에 다양한 소스가 두 가지 다른 ^[1]개념에 동일한 이름을 사용할 수 있습니다.

혜택들

이 설비의 장점은 로켓에 비해 비충동이 증가한다는 것입니다.로켓 모터와 동일한 추진체 질량의 경우, 에어 터보로켓의 전체 출력은 훨씬 더 높습니다.또한 램젯보다 훨씬 더 넓은 속도 범위에 걸쳐 추력을 제공하지만 가스터빈 엔진보다 훨씬 저렴하고 제어가 용이합니다.공기 터보로켓은 고체 연료 로켓 모터와 미사일 애플리케이션용 가스터빈 엔진 사이의 틈새(비용, 신뢰성, 견고성 및 추력 지속 시간)를 채웁니다.

종류들

터보로켓

터보로켓은 제트 엔진과 로켓의 요소를 결합한 항공기 엔진의 한 종류이다.일반적으로 터빈에 의해 구동되는 다단 팬으로 구성되며, 터빈은 터빈 입구 주변에 장착된 일련의 소형 로켓 모양 모터에서 배출되는 뜨거운 가스에 의해 구동됩니다.터빈 배기 가스는 팬 배출 공기와 혼합되어 컴프레서의 공기와 연소된 후 수렴-분산 추진 노즐을 통해 배출됩니다.

배경

일단 제트 엔진이 대기 중에 충분히 높으면, 제트 연료를 태울 수 있는 충분한 산소가 없다.터보로켓 뒤에 있는 아이디어는 대기 중의 산소를 온보드 공급으로 보충하는 것이다.이를 통해 일반 엔진이 허용하는 것보다 훨씬 높은 고도에서 작동할 수 있습니다.

터보로켓 디자인은 장점과 단점이 뒤섞인 디자인입니다.그것은 진짜 로켓이 아니기 때문에 우주에서 작동할 수 없다.버너와 버너의 뜨거운 배기 가스는 터빈 블레이드 뒤에 있기 때문에 엔진을 냉각하는 것은 문제가 되지 않습니다.

에어 터보람제트

터보람제트 설계도 원본

1. 컴프레서, 2. 기어박스, 3. 수소 및 산소 라인, 4. 가스 발생기, 5. 터빈, 6. 램 버너 연료 인젝터, 7. 주 연소기, 8. 노즐을 특징으로 하는 에어 터보람제트의 도식 재현

에어 터보람제트 엔진은 터보제트와 램제트 엔진의 여러 측면을 결합한 복합 사이클 엔진입니다.터보람젯은 기본적으로 램젯 내부에 장착된 터보젯으로 구성된 하이브리드 엔진입니다.터보젯 코어는 터보젯 노즐의 다운스트림에 연소실이 들어 있는 덕트 내부에 장착됩니다.터보람제트는 이륙 시 및 저속 비행 시 터보젯 모드로 작동하지만 램젯 모드로 전환하여 높은 마하 수치로 가속할 수 있습니다.

엔진의 작동은 디퓨저 바로 다운스트림에 위치한 바이패스 플랩을 사용하여 제어됩니다.저속 비행 중에는 제어 가능한 플랩이 바이패스 덕트를 닫고 터보젯의 컴프레서 섹션으로 직접 공기를 밀어 넣습니다.고속 비행 중에는 플랩이 터보젯으로의 흐름을 차단하고 엔진은 후방 연소실을 이용해 램젯처럼 작동하여 추력을 생성합니다.이 엔진은 이륙과 고도 상승 중에 터보제트로 작동하기 시작합니다.고속 아음속에 도달하면 터보제트의 엔진 다운스트림 부분은 ^[2]음속 이상으로 비행기를 가속하기 위한 애프터버너로 사용됩니다.

저속에서는 공기가 흡입구를 통과한 후 축방향 컴프레서에 의해 압축됩니다.그 압축기는 연소실에서 ^[3]나오는 고온 고압 가스로 구동되는 터빈으로 구동됩니다.이러한 초기 측면은 터보제트가 작동하는 방식과 매우 유사하지만, 몇 가지 차이가 있습니다.첫 번째는 터보람제트의 연소기가 메인 에어플로우와 분리되는 경우가 많다는 것입니다.압축기의 공기를 연료와 결합하여 연소시키는 대신, 터보람제트 연소기는 항공기에 탑재된 수소와 산소를 연소기의 ^[4]연료로 사용할 수 있습니다.

컴프레서에 의해 압축된 공기는 엔진의 연소기 및 터빈 섹션을 우회하여 터빈 배기와 혼합됩니다.터빈 배기는 연료가 풍부하도록 설계할 수 있으며(즉, 연소기가 모든 연료를 연소하지 않음), 압축 공기와 혼합되면 다시 연소할 준비가 된 뜨거운 연료-공기 혼합물이 생성됩니다.더 많은 연료가 이 공기로 분사되어 다시 연소됩니다.배기 가스는 추진 노즐을 통해 배출되어 ^[5]추력을 생성합니다.

터보람제트 사용조건

터보람제트 엔진은 별도의 램제트와 터보제트 엔진보다 공간을 적게 차지해 공간이 제약될 때 사용된다.램젯은 작동을 시작하기 전에 이미 고속으로 이동해야 하기 때문에 램젯으로 구동되는 항공기는 자체 동력으로는 활주로에서 이륙할 수 없습니다. 이것이 가스터빈 엔진 계열의 하나인 터보젯의 장점입니다.터보제트는 유입 공기량을 압축하기 위해 엔진의 움직임에 전적으로 의존하지 않습니다. 대신, 터보제트에는 유입 공기를 압축하고 이륙 시 및 느린 속도로 엔진이 작동할 수 있도록 하는 몇 가지 회전 기계가 추가로 포함되어 있습니다.터빈 블레이드의 온도 제한으로 인해 터보제트가 작동하지 않는 속도인 크루즈 비행 중 마하 3과 3.5 사이의 흐름의 경우, 이 설계는 단일 ^[2]엔진에 결합된 터보제트와 램제트의 최상의 기능을 사용하여 제로 속도에서 마하 3 이상으로 작동할 수 있는 능력을 제공합니다.