[ATA.70~72] Engine System(엔진계통)

■ 가스터빈엔진

• 구성 : 공기흡입구(Air Inlet), 압축기(COMP), 연소실(C/C), 터빈(Turbine), 배기(Exhaust), Accessory Section(시동, 윤활, 연료공급, 냉각, 여압 등)
• Cold section : 공기흡입구, 압축기 부분
• Hot section : 연소실, 터빈, 배기 부분
• NACELLE : ENG 주변의 공기를 원활하게 흐르도록 하고, ENG 보기품 보호 및 소음 감소의 역할을 한다.
• PYLON : 항공기 날개나 동체 밑 엔진 등을 장착하기 위한 구조부분(지주)
• ENGINE MOUNT : 엔진을 장착시키는 연결부품, 엔진, 추력을 항공기에 전달하는 역할 수행
• Module : FAN, CORE(COMP, C/C, Turbine), ACCESSORY Module

• 압축기(Compressor) : 연소에 필요한 공기공급, 공기흐름 방향에 따라 식별(원심식, 축류식, 원심+축류식)
• 연소실(Combustion Chamber) : 압축기에서 유입된 고압공기에 연료를 연속적으로 주입하여 연소시키는 장치(캔, 애뉼러, 캔-애뉼러)
• 터빈(Turbine) : 고온고압 가스 운동에너지와 열에너지 일부를 기계적 일로 변환시켜 ENG 구동에 필요한 부분품 구동시켜줌

- N1 : LPC, LPT, FAN 구동

- N2 : HPC, HPT, 보기품 구동

• 배기부분(Exhaust Section) : 배출가스의 속도를 증가, 소용돌이가 생기지 않도록 해주며 뒤로 흐르게 해주어야 한다.

■ 가스터빈엔진 종류

(1) 터보제트(TurboJet)

• ENG으로 흡입되는 공기가 압축기에서 압축되고 연소실에서 점화·연소가 이루어져 고온 고압 가스가 터빈의 회전력을 만들어줌 이 회전력으로 압축기를 구동하고 나머지는 prop or 추력 생산
• Exhaust Nozzle에서 100% 추력을 얻음
• 가스터빈 엔진 중 효율 가장 높음 but 소음↑, 저속에서 효율↓

(2) 터보팬(Turbofan)

• TurboJet + 저압압축기, Fan, LPC, HPT, C/C, Turbine, HPT, LPT 등으로 구성
• Primary Air Flow : 20~30% 추력, COMP, Turbine 다 지나는 공기흐름
• Secondary Air Flow : 70~80% 추력, Fan만 지나는 공기흐름
• BPR : 바이패스비, Secondary Air Flow : Primary Air Flow, Fan 지름↑ -> BPR↑

(3) 터보프롭(Turboprop)

• TurboJet + 감속기어 + Rotor(앞), Fan blade에서 추력을 얻음(75~85% 얻음)

(4) 터보샤프트(Turboshaft)

• TurboJet + 감속기어 + Rotor(위), shaft에서 추력을 얻음, 지상동력장치, 현대 헬리콥터 등에 널리 사용, 가스터빈 엔진 중 추진효율 가장 낮음

■ Powerplant(ATA.71)

• ENG Mount : 추력 전달 목적

- FWD Mount : Fan case에 위치

- AFT Mount : Turbine case에 위치

- Thrust Rod : 2개, ENG Mount를 ENG Strut에 전달

• ENG Cowl : 공기역학적으로 매끄러운 표면, 엔진 구성품, 보기품 등 보호하는 역할

- Inlet Cowl, Fan Cowl, Thrust Reverser Cowl

• Wire Harnesses : 항공기에 연결된 모든 electrical 연결

• ENG Vents and Drains

- 어디에서 leak되는지 check, ENG HOT Section에 직접 연료·오일 접촉 방지

■ Turbine Engine(ATA.72)

• Bearing

- Roller Bearing : Radial load 담당

- Ball Bearing : Radial load, Thrust load 담당

- FWD Sump : No.1, 2, 3

- AFT Sump : No.4, 5

- No.1 : Ball / No.2 : Roller / No.3 : Ball, Roller / No.4 : Roller / No.5 : Roller

- N1 shaft : No.1, 2, 5

- N2 shaft : No.3, 4

• Aerodynamic Station

- STA0 : 기준 / STA12 : T12 / STA13 : Ps13(OPT) / STA25 : Ts25, Ps25(OPT) / STA30 : Ps3, T3 / STA49.5 : EGT

• Accessory : AGB(Accessory Gear Box)는 ENG Fan Case 왼쪽에 위치하며, AGB는 N2에 의해 파워를 공급받음

• Crankpad : 보어스코프 시 N2 회전시키는 것

• Fan blade : 티타늄 많이 사용, 반시계방향,

• Spinner cone : hub 앞에 위치한 고깔모양, 공기흐름을 원활하게 해주는 역할

• Dimple : No.1 Fan blade 위치를 알려주는 역할