SR71의 엔진 구조 날아다니는 엔지니어링


마하3까지 비행가능한 SR-71에는 J58엔진이 탑재되었다.
그런데 일반적인 터보젯 엔진의 경우 엔진에 유입되는 흐름이 아음속이 되어야한다.
초음속 유동이 그대로 팬에 들어갈 경우 (...) 생각하고 싶지 않은 일이 벌어질 터.

대개의 경우 초음속 비행을 위해서는 인테이크에서 흐름을 감속시켜 엔진에 공기를 공급한다.
블랙버드의 경우엔 엔진 앞의 뾰족한 노즈콘이 그 역할을 해준다.
노즈콘에서 발생한 충격파를 통과한 흐름은 아음속으로 감속되어 인테이크 안으로 들어갈 수 있는것.

그런데 이 엔진은 여기서 끝나지 않는다. (....)


이것은 SR-71의 비행속도 별 엔진 내부의 유동흐름을 보여주는 그림이다.
크게 보면 아음속/초음속 으로 나눠볼 수 있다.
아음속 영역에서는 노즈콘의 역할이 필요없다.
엔진에 필요한 만큼의 공기가 공급되고 나면 나머지 흐름은 블리드를 통해 빠져나가게 되고
바이패스 도어는 모두 닫힌다.

그런데 초음속 영역이 되면 바이패스 도어를 모두 열게 된다.
흐름의 중심은 엔진으로 들어가고 나머지 흐름은 감속된 채로 엔진 주변을 타고 흘러간다.
여기까지는 일반적인 바이패스 개념으로 볼 수 있지만
터보젯 엔진 후류와 바이패스된 유동이 만나서 노즐밖으로 나가게 된다.
이 부분이 바로 램젯의 연소실 역할을 하게 되는것 (...)

그래서 이 엔진은 터보램젯이라고 부른다.
내부 바이패스 유동이 아음속이고 램압력으로 압축되어있으니까 램엔진 맞다.
다만 연소실 역할을 터보젯엔진이 해줄 뿐.

이렇게 얻어진 추력은 엔진 한기당 32500파운드.
아름답지 아니한가.

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  • 환상의 Mach 3 요격기, XF-103 2009/11/08 20:54 #

    curlyapple님의 SR71의 엔진 구조 에 트랙백.위 글에도 나와있지만 SR-71은 마하 3의 고속 비행을 달성하기 위하여 air Turbo Ramjet 형식의 엔진을 달고 있는것으로 잘 알려져 있습니다.저는 이 글을 보니 비록 실험기로 실물대 목업(Mock-up) 단계에서 끝난 기체이지만 XF-103이 생각났는데요. 아래 사진과 같은 기체입니다.자, 그럼 여기에는 트랙백된 글과 관련된 어떤 재미있는 이야기가 숨어있을까요? 궁금하...... more

덧글

  • NePHiliM 2009/11/03 14:06 # 답글

    허허 강력한 엔진답네요. 근데 그림 클릭하니까 배경이 까맣게 되서 글씨가 안보이는군요;
  • curlyapple 2009/11/03 14:07 #

    클릭하셔도 글씨가 안커집니다 (...) 논문 원본사진도 있는데 스캔본이라 상태가 더 안좋아서 위키에서 가져왔습니다;
  • 네비아찌 2009/11/03 14:22 # 답글

    1960년대의 기술이라는 걸 감안하면 더 놀랍습니다요.
  • curlyapple 2009/11/03 14:23 #

    역시 돈이 최고죠;
  • sschh 2009/11/03 15:06 # 답글

    돈 갖다줘도 이런거 못만들 나라가 많으니, 이것은 잘 키워진 이공계의 힘(!!!!!)
  • curlyapple 2009/11/03 15:13 #

    근데 우린 돈 없고 이공계도... 어흑
  • 계란소년 2009/11/03 15:28 # 답글

    이런, 투명색이 설정된 gif 파일을 크게 보여줄 때 바탕을 시커멓게 만드는 거 같군요. 이글루에 말이죠. 어쨌든 친절한 설명 감사합니다.
  • curlyapple 2009/11/03 15:30 #

    아닙니다 ㅎ 덕분에 저도 이것저것 알게 되었네요.
  • 불량어뢰 2009/11/03 15:47 # 답글

    air Turbo Ramjet이라는 분류로 배웠었지. 후샏.
    진동이랑 이런저런거 땜시롱 저 노즈콘 설계할때 똥줄 좀 태웠다고 했던거 같은데 ㅋㅋ
  • curlyapple 2009/11/03 15:48 #

    아무래도 움직이기도 해야하고 하니까 =ㅅ=; 진동 골때릴듯.
  • 회색사과 2009/11/03 16:25 # 답글

    어느곳에선가 냉전이 낳은 예술작품이라 말했던게 생각나네요 ㅎ
  • curlyapple 2009/11/03 16:34 #

    딱 맞는 표현이네요 ㅎ
  • JOSH 2009/11/03 17:22 # 답글

    크고... 아름답습니다...
  • curlyapple 2009/11/03 17:38 #

    저 녀석을 실제로 봤을때 압도되었던 기억이 나네요.
  • 미친과학자 2009/11/03 18:16 # 답글

    그러니까, 저런물건을 만든 인간은 틀림없이 굇수...(ㅎㄷㄷ)
  • curlyapple 2009/11/03 18:17 #

    수도없는 엔지니어가 투입되었을테니 괴수집단이겠죠 (...)
  • 몽몽이 2009/11/08 22:01 #

    Skunkworks. 번역본은 절판되었습니다만, 추천해 드립니다.
  • 미친과학자 2009/11/09 00:28 #

    이미 소장중이죵 ㅋ
  • ㈜계원필경 2009/11/03 21:27 # 답글

    SR-71 이전의 물건(A-12/YF-12)도 저런 형태의 엔진을 사용했는지 궁금하군요... ㅎ
  • curlyapple 2009/11/03 23:36 #

    동일한 녀석입니다 ㅎ
  • 불량어뢰 2009/11/04 00:31 # 답글

    충격파가 튕겨다니면서 뻘짓하고 했다는것같았는데...

    내 알기로 진동/가열/유량 세가지가 다 난리였다고 했었던듯 하다...


    근데 저거 만들시절엔 그 세가지 다 잡을라고 사람 몇명이 들러붙어서 손계산을 했을까...;
  • curlyapple 2009/11/04 00:32 #

    계산은 왠지 테크니션 시켜놓고 지들은 케이스잡고 키득댔을거같기도 하다.
    내지는 암산으로 하는 천재가 몇마리 있었든지.
  • Ya펭귄 2009/11/05 16:03 #

    진동 + 가열 + 유량 = 열유체진동해석....
  • curlyapple 2009/11/05 16:53 #

    열 유체 동 세가지 역학이 하나로 모이면 지옥이지요 (...)
  • 몽몽이 2009/11/08 22:02 #

    계산자(계산기가 아닌)로 계산했다고 하더군요.
  • curlyapple 2009/11/09 05:08 #

    계산자나 손이나 빡센건 여전합니다 (...)
  • 로리 2009/11/05 07:44 # 답글

    진동/가열/유량 세가지가 다 난리였기에... 결국 못 잡았습니다(....) 저 관련 글은 스컹크웍스에 대한 책에 잘 나오는데, 결국 내부 진동등으로 엔진이 꺼지는 문제 덕에 벤 리치가 해결하지 못하고 엔진이 꺼지면 10초 후에 재점화 되는 방법을 사용하고 이걸 잘 튜닝해서 파일럿이 엔진이 꺼지는 것을 못 느끼게 만들었지 엔진 전체적인 문제를 해결하진 못했습니다.

    저것 때문에 좋은 시절 다 갔다고 벤 리치가 회로를 했지요
  • curlyapple 2009/11/05 11:37 #

    저 속도영역에서 세가지가 커플링된 방정식을 해석하는건 지금도 어려운 일인데 하물며 손계산이었을 저 시절에는 (...)
    그래도 어쨌거나 날린게 대단한거죠.
  • 로리 2009/11/05 14:09 #

    우리는 80%정도의 완성도로 만든다. 스컹크웍스의 이념이라고 하죠. 80~90%로 가는데 예산이 두배나 드니까요. 지금이라고 별 다를 것은 없다고 봅니다
  • curlyapple 2009/11/05 14:47 #

    사실 그게 엔지니어링 관점에선 현명한겁니다.
  • 몽몽이 2009/11/08 22:03 #

    나중에 연료 계통을 새로 만들어 해결했다고 합니다. 뭔 말인지는 잘 모르겠습니다만...
  • Ya펭귄 2009/11/05 16:08 # 답글

    저 물건에 대해서 무려 존슨대인이 직접 TV에 출연하여 설명해 주시는 동영상이 있습니다....

  • curlyapple 2009/11/05 16:52 #

    좋은 물건은 같이 봐요 +_+
  • Ya펭귄 2009/11/06 00:23 #

    당나귀에서 The Secret Vigil 로 검색해보시면 동영상이 나올겁니다...

    존슨대협뿐만 아니라 리치대형도 출연하십니다...
  • 몽몽이 2009/11/08 22:04 #

    오오! 존슨대인!
  • 몽몽이 2009/11/08 22:05 # 답글

    저 엔진 구조 설명 어디서 찾으셨는지요? 굽신굽신;;;
  • curlyapple 2009/11/09 05:08 #

    위키나 구글에 널려있습니다 (...)
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