터보제트(Turbojet)
현대 민간 수송용 항공기 대부분에 장착된 엔진 형태로 압축된 공기를 가스터빈을 통해 추력으로 연결시키는 방식이다. 또 다른 현대 엔진 형태인 터보프롭은 가스터빈에서 발생한 에너지를 이용해 프로펠러를 돌려 추력을 얻는다. 또한 압축기의 형태에 따라 원심식 터보제트,축류식 터보제트로 부르기도 한다
개발
가스터빈 엔진을 1930년대 항공기 동력원으로 이용하고자 하는 데서 터보제트 엔진이 탄생했다. 1932년 휘틀(Frank Whittle)에 의해 출원된 최초의 특허로부터 연구 개발이 가속화되었으며 비슷한 시기에 독일에서도 Hans von Ohain에 의해서도 터보제트 엔진이 연구되고 있었다. 1937년 휘틀은 세계 최초로 터보제트 엔진인 WU(Power ejts WU)를 탄생시켰으며 곧이어 독일의 오하인(Ohain)도 HeS-1 엔진 개발에 성공했다. 오하인(Ohain)은 이후 HeS-3 엔진을 개발해 He 178 비행기에 탑재해 1939년 8월 27일 시험 비행에 성공함으로써 세계 최초의 터보제트 비행기 Heinkel He 178이 탄생했다. 휘틀은 1941년 5월 15일 자신이 개발한 WU-1 엔진을 장착한 Gloster E.28/39 비행기의 시험 비행에 성공했다.
이후 독일은 실용 가능한 Me 262 전투기에 장착해 대량 생산했지만 2차 세계대전이 종료되면서 활용되지는 못했다. 이후 전투용 비행기를 중심으로 터보제트 엔진 연구가 활발히 진행되었으며 민간 항공기용으로 활용에 눈을 돌리기 시작했다. 1949년 7월 27일 첫 비행에 성공한 de Havilland Comet 항공기가 첫 제트 여객기 명예를 차지했다.
터보팬(Turbofan)
터보팬 엔진은 터보제트에서 발전한 것으로 터보제트 엔진이 순수하게 외부공기를 받아들여 전량 압축 배출하는 것이 아니라 받아들인 공기 중 일부를 압축하지 않고 주변으로 흘러나가게(바이패스, bypass) 함으로써 추력을 향상시킨 엔진이다.
최근 제트 항공기라고 하는 민간 항공기들은 대부분 이 터보팬(Turbofan) 엔진을 장착하고 있으나, 어원 유래상 제트 항공기라는 이름을 그대로 사용하고 있다.
엔진별 특징 및 장단점
| 엔진 | 특징 | 장점 | 단점 | 비고 |
|---|---|---|---|---|
| 터보제트 | 기본적인 가스터빈 방식 엔진 | 단순한 구조, 강한 추력 | 효율성 측면에서는 약점 | 빠른 속도를 요구하는 전투기 등에 주로 채용 |
| 터보팬 | 높은 바이패스비로 출력 확대 | 효율성 좋으며 소음도 상대적 낮음 | 구조 복잡하고 엔진 대형화 | 아음속 비행에 적절해 일반 상용 항공기에 채용 |
제트(Jet) 엔진 용어 통용
가스터빈 개념을 이용해 터보제트 엔진이 가장 먼저 개발되어 등장했고 이후 터보제트의 단점을 개량해 터보팬 엔진이 등장했지만 통상적으로 제트(Jet)엔진이라는 명칭이 그대로 통용되고 있다. 제트 비행기라고 하면 터보제트, 터보팬 엔진을 채용한 비행기를 의미한다고 할 수 있다.
터보프롭 비행기도 가스터빈 개념을 채용했지만 제트 방식이 아닌 가스터빈을 돌려 프로펠러를 구동시켜 추력을 얻는 방식이기 때문에 통상적으로 터보프롭은 따로 구분하는 경우가 일반적이다.
관련 용어
각주