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(3) 내연 기관
② 가스 터빈
가스 터빈은 연소실 안에서 연소된 고온·고압의 가스를 직접 터빈에 작용시켜 회전력을 얻는
원동기이다. 외부로부터 들어온 공기는 공기 압축기에 의하여 고압으로 압축되고 압축된 공기가 연소실에 보내어지면 여기에 연료 분사 노즐을 통하여
연료를 분사시켜 연소시킨다.
연소된 연소 가스는 고온·고압으로 분출되면서 터빈에 작용하여 동력을 발생시킨다. 가스 터빈은 피스톤 기관에
비하여 구조가 간단하고 부품의 수가 적으며, 진동이 적고, 액체 연료나 기체 연료를 사용할 수 있는 장점이 있다 가스 터빈 기관은 발전용,
선박용, 항공기용 등의 대출력인 것으로부터 자동차용 등의 소출력인 것까지 쓰이고 있다.
③ 제트 기관
연료의 연소에 필요한 산소를 대기에서 얻어 고속의 연소 가스를 후방으로 분출시켜 그 반작용을 이용하여 추진하는 기관이다.
㉮
터보
제트 기관
가스 터빈의 반작용력을 이용하여 추진력을 얻는 기관으로, 항공기용 기관으로 주로
사용된다.
터보 제트 기관의
구조
㉯ 터보 팬 기관
가스 터빈의 반작용력을 이용하여 추진력을 얻는 기관으로, 항공기용 기관으로 주로
사용된다.
터보 팬 기관의
구조
㉰ 터보 프롭 기관
가스 터빈의 출력으로 압축기와 프로펠러를 구동하여 추력을 발생시키고, 다시 터빈을 나온 배기를
후방으로 분출하여 추진력을 증가시키는 기관이다. 터빈 출력의 60∼70%가 압축기 구동에 쓰이고 나머지가 프로펠러의 구동에
사용된다.
㉱
램 제트 기관
공기 중을 비행하는 물체의 전면에 있는 공기 취입구로 공기가 진입하면 공기가 압축되는데, 여기서
생기는 공기압을 램압이라 한다. 램 제트 기관은 이 램압을 이용하여 공기를 압축하고 연료를 연소시켜서 추진력을 얻는 제트 추진
기관이다.
램 제트 기관의
구조
④ 로켓 기관
㉮ 동력 발생 원리
자체 내에 저장된 로켓 연료를 연소시켜, 그 연소 가스의 분출에 의해 추진력을 얻는 기관으로,
동력 발생의 기본 원리는 제트 기관과 같다.
제트 기관이 연료만을 휴대하고 연소에 필요한 공기는 대기 중에서 얻는 데 비하여, 로켓
기관에서는 연료 속에 산화제가 혼합되어 공기 또는 산소를 필요로 하지 않으므로 진공 속에서도 추진이
가능하다.
로켓 기관의
구조
㉯ 추진제
로켓 기관의 연료와 산화제를 합하여 추진제라고 하며, 고체 상태의 것과 액체 상태의 것이 있다.
액체 로켓은 고체 로켓에 비해 기구가 복잡하여 취급이 어려우나, 수십 분 간 연속 연소가 가능하여 임의로 연소 제어가 되므로 대형 로켓에
적합하다.
㉰ 용 도
로켓 기관은 대기가 없는 대기권 밖에서도 비행이 가능하므로, 현재 인공 위성이나 우주선 등의
추진 기관으로 이용되고 있다..
(4)
원자력 기관
㉮ 원자력 추진 로켓
핵 반응에 의해 생기는 막대한 양의 에너지를 추진제가 흡수하여 고온의 가스 형태로 노즐을
통해 팽창·분사하는 로켓 기관이다. 추진제로는 액체 수소가 주로 쓰인다. 장시간의 비행을 요하는 우주 공간에서 추진 수단으로서의 기능성을
인정받고 있다. 최근에는 수천 톤의 화물을 저고도 지구 궤도로부터 지구 정지 궤도로 운반하는 경우에는 원자력 추진 로켓이 화학 로켓보다 더
적합한 것으로 분석되어 연구·개발이 활발하게 이루어지고 있다.
㉯ 원자력선
원자력 에너지를 주 추진 기관으로 하는 선박으로, 가압 경수형 원자로가 선박의 내부에
장치되어 원자로의 열에너지에 의해 추진력을 얻으며, 주로 항공모함과 같은 군함이 많다. 원자력선에 사용되는 기관은 원자로·증기 발생기·펌프·순환
시스템과 같은 1차 시스템과 증기 발생기에 의해 발생된 증기로 터빈 발전기를 돌려 전기를 생산하는 2차 시스템으로 구성되어
있다.
원자로에서 발생된 열은 증기 발생기를 거쳐 원자로로 돌아오며, 증기 발생기에서 발생한 증기가 터빈을 통과하면서 전기를 발생하게
되고, 이 전기를 이용해 프로펠러를 돌려 선박이 추진력을 얻게 된다. 터빈을 통과한 증기는 다시 물에 녹아 증기 발생기로 돌아오게
된다.
이 두 개의 시스템은 서로 독립되어 있고, 재순환이 일어날 수 있도록 설계되어 있다.
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