제트엔진 팬 블레이드의 형상과 성능

전문가 제언

○ 제트엔진 팬 블레이드는 비틀린 곡면으로 구성되어 있고 그 기하학적 형상, 구조 및 재료는 시간에 따라 바뀌고 있다. 블레이드 관련 해석과 제조 기술의 향상을 바탕으로 제트엔진의 연비, 소음 및 중량의 개선이 지속적으로 이루어지고 있다. 본 논문은 제트엔진의 팬 블레이드에 요구되는 기능을 소개하고, 그 기능을 달성하기 위해 형상이 어떻게 변천해 왔는지 또 그것을 지지하는 기술에 대해 설명한다.

 

○ 터보제트에서는 엔진으로 유입되는 모든 공기가 압축기, 연소기, 터빈을 통하는 유로를 거쳐 노즐로 배출되는 반면, 터보팬에서는 압축기로 유입된 공기의 일부가 연소기나 터빈을 거치지 않고 바이패스하여 노즐로 배출된다. 이처럼 연소기 및 터빈을 통과하는 유동을 코어유동, 통과하지 않는 유동을 바이패스 유동이라 부른다.

 

○ 코어유동은 노즐에서 배출될 때 고온, 고압, 고속의 상태이며, 바이패스 유동은 코어유동에 비해 노즐에서 배출될 때의 온도, 압력, 속도가 상대적으로 낮다. 따라서 코어유동으로 속도를 증가시키는 것보다는 같은 에너지를 사용하여 바이패스 유동의 유량을 증가시키는 것이 추력 증가에 더 효율적이다.

 

○ GE의 LEAP 제트엔진은 세라믹 복합재료로 구성되어 기존의 제트엔진보다 가볍고 합금엔진보다 고온에서 작동하여 엔진을 냉각하지 않아도 되므로 그만큼 연비가 약 15% 향상되어 비행기 1대에 연간 약 100만 달러의 비용을 절감할 수 있다.

 

○ 삼성테크윈이 1980년 GE사와 기술제휴 형식으로 항공기용 제트엔진 생산을 시작한 이후 KF16 전투기, F15K 차기 전투기(FX), T-50, 수리온 용 제트엔진을 한국형으로 생산 공급하고 있다. 그러나 전투기 제트엔진에 관한 국내 자체설계 및 제작기술은 아직 없다. 국산화 과정을 통해 팬 블레이드 등 부품의 국산화율을 확대하고 국내 항공기 엔진산업 전반의 경쟁력을 강화하는 계기로 만들 것을 기대한다.

저자

Takeshi Murooka

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

정밀기계

연도

2013

권(호)

67(5)

잡지명

自動車技術

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

29~33

분석자

나*주

분석물

• 제트엔진 팬 블레이드의 형상과 성능.pdf [333,129 byte]

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