제트엔진의 배기구와 애프터버너(A/B)

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일상적으로 제트기엔진의 입구는 사진으로도 혹은 탑승하면서 육안으로 직접 볼 수 있는 기회가 많지만 , 엔진의 뒤쪽 출구 즉 배기구에 대해서는 접할 기회가 거의 없다 .

이를 배기구 또는 배기노즐 (exhaust nozzle) 이라고도 부른다 . 배기가스를 정류하고 , 흡입구와는 반대로 정압을 동압으로 바꾸어 기류속도를 높이는 역할을 수행한다 . 아음속기에서는 출구측으로 갈수록 노즐의 직경이 작아지는 수렴 노즐 (Convergent Nozzle= 끝조림 노즐 ) 이 장착되어 있다 .

B747-8 Intercontinental의 배기구

​ 초음속기에서는 아음속비행시에는 컨버전트 노즐로 , 초음속비행시에는 컨버전트 · 다이버전트 노즐 (Convergent Divergent Nozzle=De Laval nozzle) 로 변하는 가변노즐이 장착돼있다 . 원리는 흡입구의 경우 반대가 된다 . 고온의 배기가스에 노출되기 때문에 재질과 구조에 고도의 설계기술이 요구된다 .

최신 전투기 중에는 추력편향 노즐 (Thrust Vectoring Nozzle) 을 갖춘 것도 있다 . 엔진의 노즐 방향을 +/- 15 도의 자유각도로 조종사가 원하는 방향으로 추력을 발생시킨다 .

◇ 애프터버너 (A/B : Afterburner)

제트엔진으로부터 나온 배기에 다시 한 번 연료를 뿜어 연소시켜서 추력을 증가시키는 제 2 차 연소장치로 , 제트엔진의 터빈 뒤쪽에 설치되어 있다 .

제트엔진은 내부에서 점화하여 파워 ( 추력 ) 를 내고 있지만 배기가스에는 아직 산소가 남아있으므로 , 배기가스를 엔진 밖으로 버리기 전에 한 번 더 연료를 뿜어서 연소시키는 것으로 재차 파워업 시키게 된다 .

애프터버너라는 이름은 원래 GE 사가 상표등록을 해놓은 것이기 때문에 , 동사의 터보제트 엔진에 장착되어 있는 것만을 지칭한다 . MIL 규격에 의하면 , 이 장치의 공식용어로서는 오그멘터 (Augmentor = 추력증강장치 ) 라고 부른다 .

또 , 롤스로이스 (RR) 사 제트엔진에 있어서는 리히터 (reheater, reheat jetpipe = 재연소장치 ), 프랫 & 휘트니 (Pratt & Whitney) 사는 오그멘터 (Augmentor= 추력 증강장치 ) 라고 부르고 있다 .

주로 전투기와 초음속폭격기가 사용하고 있어 , 여객기에서는 초음속수송기의 콩코드 (Concorde) 와 투폴레프 Tu-144 이 장비하고 있었다 . 전투기에 있어서는 애프터버너는 필수적이다 . 그러나 항상 애프터버너를를 틀어놓지 않고 필요한 순간에만 사용한다 .

애프터버너는 , 본래 엔진파워를 한층 더 높일 수 있고 , 엔진에서와 같은 연료를 사용하므로 신뢰성이 띄어난 장치이긴 하나 연료소비가 많다 . 소음도 문제가 된다 . 캔 주스 (350ml) 1 개 양의 제트연료가 1 초 만에 불타 사라질 정도로 기름먹는 하마라는 것이다 .

이런 장치를 여객기에 탑재하려면 엄청난 비용을 각오해야 한다 . 그 옛날 초음속으로 날던 콩코드 (Concorde) 기에 애프터버너 (A/B) 가 장착돼있었다 . 물론 엄청난 운임을 받았다 .

[ 출처 ] 제트엔진의 배기구와 애프터버너 (A/B)