비행기 제트엔진의 작동원리가 너무 궁금합니다

Question

비행기가 날떄 가장중요한 핵심이 제트엔진이 있는데 제트엔진의 작동원리가 어떻게 되는지가 너무 궁금한데 상세하게 알려주시면 감사하겠습니다.

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

비행기 제트엔진은 기체 역학과 열역학의 원리에 기반하여 작동합니다. 제트엔진은 기본적으로 공기를 빨아들이고 압축시킨 후, 연소를 일으켜 추진력을 발생시키는 역할을 합니다.

제트엔진은 크게 압축기, 연소기, 방사기, 추력기로 구성됩니다. 먼저, 압축기는 공기를 빨아들여 압축합니다. 이 때 공기는 압축되면서 높은 온도와 압력을 가집니다. 그리고 압축된 공기는 연소기에서 연소되면서 더욱 높은 온도와 압력이 발생합니다. 연소에 사용되는 연료는 대부분 항공용 연료인 제트 연료입니다.

이렇게 발생한 고온, 고압력의 가스는 방사기를 통해 일직선으로 방출됩니다. 이 과정에서 가스의 속도는 초음속(속도가 음속 이상)에 가까워집니다. 이를 제트스트림이라고 부릅니다. 제트스트림의 힘을 이용하여 비행기를 추진합니다.

제트엔진은 다른 엔진에 비해 효율이 좋고 고도에서도 잘 작동합니다. 그러나 제트스트림이 발생하면서 발생하는 소음과 대기 오염 등의 문제가 있습니다. 최근에는 이러한 문제를 해결하기 위해 개선된 제트엔진 기술이 개발되고 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.

제트 엔진은 뉴턴의 작용-반작용 법칙에 기반한 작동 원리로 동작합니다. 제트 엔진은 공기를 흡입하여 압축기로 압축한 후, 연소실에서 연료와 함께 공기를 연소시킵니다. 이 연소 과정에서 발생하는 가스가 엔진 내부를 통과하여 제트 엔진 뒷부분에서 빠른 속도로 방출됩니다. 이 때, 가스의 방출로 인해 역작용이 발생하게 되고, 이로 인해 비행기는 반대 방향으로 밀리게 됩니다. 이러한 작용-반작용 원리를 활용하여 비행기는 전진하게 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

제트엔진은 공기의 압축을 이용하는 것입니다.

제트엔진의 흡입구를 통해 엔진 속으로 흡입된 공기는 압축되고, 공기가 충분히 압축된 뒤 연료에 의해 점화되면 고온, 고압의 고밀도 공기가 터빈을 빠른 속도로 회전키키게 됩니다.

그리고 그 과정에서 발생하는 에너지가 힘을 만들어내는 것입니다.