• 제목/요약/키워드: 터보팬 엔진

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2-스풀 분리배기 방식 터보팬 엔진의 성능모사 및 진단에 관한 연구 (Steady-State Performance Simulation and Engine Condition Monitoring for 2-Spool Separate Flow Type Turbofan Engine)

  • 공창덕;강명철
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.60-68
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    • 2003
  • 본 연구에서는 터보팬 엔진의 정상상태 성능모사 프로그램을 개발하고 장착조건에서 성능해석이 수행되었다. 개발프로그램의 검증을 위해 엔진 제작사의 주어진 성능자료와 비교하였다. 비교 결과 3.5%내의 오차를 나타내어 프로그램의 신뢰성을 확인할 수 있었다. 성능진단을 위해 비선형 GPA프로그램을 개발하였으며, 최적계측변수의 선정을 위한 연구를 수행하였다. 계측변수의 종류와 수가 진단의 정확성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 비선형 GPA 프로그램은 다양한 변수를 이용하여 해석되었다. 그 결과 적절하게 선택된 계측변수는 보다 적은 계측장비로도 신뢰성 있고 경제적인 손상 탐지가 가능함을 확인하였고, 선정된 계측변수를 이용하여 고장진단 해석을 수행하였다. 해석결과 엔진의 고장부분과 손상정도를 확인할 수 있었다.

소형항공기 추진기관 기술동향 (Technical Trends for Small Aircraft Propulsion)

  • 김근배
    • 항공우주산업기술동향
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    • 제6권1호
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    • pp.35-43
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    • 2008
  • 소형항공기에 장착되는 추진기관의 기술동향을 조사하고 검토하였다. 현재 소형항공기 시장은 피스톤 엔진과 터보프롭, 터보팬엔진이 대부분의 시장을 점유하고 있으며, 지속적으로 기술개발이 진행되고 있다. 피스톤엔진의 경우, 기존의 가솔린엔진 외에 디젤엔진이 새롭게 부각되고 있다.디젤엔진은 상대적으로 비용이 낮고 구입이 용이한 연료(Jet A)를 사용하는 장점을 토대로 소형항공기 시장 수요가 증가하고 있으며, 신뢰성과 효율을 높인 새로운 엔진들이 개발되고 있다. 가스터빈엔진의 경우, 새롭게 떠오르고 있는 VLJ 시장 수요를 겨냥한 소형 터보팬엔진 사용이 증가하고 있으며, 향후 수요가 급격히 증가할 것으로 예상된다. 한편, 최근의 고유가 상황 및 환경 영향성을 고려하여 기존의 화석연료를 사용하지 않는 전기추진방식 도 개발되고 있다. 향후 소형항공기 추진기관은 더욱 높은 신뢰성과 안전성을 토대로, 성능과 효율 향상은 물론 친환경적인 특성을 갖도록 개발될 것이다.

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IRR형 Ramjet Intake 형상 최적설계 (Integrate Rocket Ramjet Engine Intake Shape Optimization)

  • 민병영;이재우;변영환
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
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    • pp.62-63
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    • 2002
  • 램젯 엔진을 장착한 미사일은 기존의 터보젯 이나 터보팬 엔진에 비해 압축기와 터빈과 같은 엔진 구성품이 없어 무게가 가볍고 초음속에서 저항도 적으며 고속의 비행영역에서 연료효율과 생존성능이 뛰어나기 때문에 차세대 미사일 추진 시스템으로서 세계 여러 국가에서 개발 및 운용이 이루어지고 있다. 하지만 램젯 엔진은 충분한 램 효과를 얻어야 초기 점화가 가능하기 때문에 현재 개발되고 있는 대부분의 시스템은 최초 발사시 로켓 부스터에 의해 가속하고 로켓연료를 모두 소모하고난 후에 흡입구가 개방되어 램젯 엔진이 점화하는 방식을 취하고 있다.

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터보팬엔진의 실시간 구성품 결함 및 건전성 진단 알고리즘 구현 (A Realization of Real Time Algorithm for Fault and Health Diagnosis of Turbofan Engine Components)

  • 한동주;김상조;이수창
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권10호
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    • pp.717-727
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    • 2022
  • 엔진 구성품의 결함 및 열화 등의 건전성 진단을 위한 알고리즘을 구현하였다. 이를 위해서 터보팬엔진 모델로부터 성능 진단모델을 도출하고 진단변수 추적필터를 이용하여 실시간 결함 및 건전성을 추정한 후 효과적인 중간값 필터를 통해 이상 잡음을 제거함으로써 오경보 발생을 최소화하였다. 여기에 단차 결함 탐지 기법을 적용하여 결함과 열화를 식별하였고, 운전 중 구성품의 결함 및 건전성을 분명히 구분하여 진단할 수 있도록 하였다. 엔진 구성품의 결함 및 열화 발생의 모사를 통해서 구현된 알고리즘의 효용성을 확인하였다.

가변 안내익을 이용한 터보팬 엔진 압축기의 서지 제어 (Surge Control of Turbofan Engine Compressor with the Variable Inlet Guide Vane)

  • 배경욱;김상조;한동인;민찬오;이대우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권7호
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    • pp.539-546
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    • 2013
  • 항공기용 터보팬 엔진에서 압축기 성능이 단 시간에 변화가 클 경우, 이를테면 항공기가 이륙하는 상황에서와 같이 엔진 회전속도(RPM)를 공회전(idle) 상태에서 최대로 증가 시킬 때, 항공기의 엔진 성능이 급격하게 변화하므로 압축기 내에서 서지현상이 발생할 수 있다. 본 연구에서는 서지현상 발생 방지를 그 목적으로 하였다. Simulink를 이용하여 특정 상황에서 압축기 내에 일어나는 동적 움직임을 모사하였다. 연료유량을 입력값으로 하고 그에 따른 RPM, 공기유량은 전달함수로 나타냈으며, NPSS를 통해서 획득한 압축기 성능 맵을 통해 서지마진을 출력하였다. 서지마진을 기준 값 10%와의 차이를 PD제어하여 IGV(Inlet Guide Vane)각을 변화시킴으로써 즉, VIGV를 이용하여 압축기 내의 서지라인과 운용점 사이의 마진을 증가시켜 서지현상이 발생하는 것을 방지하였다.

항공기용 가스터빈과 관련시스템의 최신개발기술 동향 (State of the Art and Trend of Advanced Development Technology for Aircraft Gas Turbine and Related Engine System)

  • 공창덕;김진원;김석균
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1995년도 제5회 학술강연회논문집
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    • pp.107-114
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    • 1995
  • 최근 개발 중이거나 개발 예정인 항공기용 가스터빈의 종류, 현황 및 적용 기술 등을 설명하였다. 가스터빈은 군용. 민간용으로 임무 또는 목적에 따라 특성화된 엔진으로 발전되고 있으며 이러한 추세에 따라 복합사이클 엔진, 고속터보프롭엔진, 프롭팬엔진, 덕트 없는 팬엔진(UDF). 초고바이패스(VHPR)엔진, 열재생엔진 및 V/STOL용엔진 등에 대한 개발현황 및 각 주요구성품의 최신요소기술들이 설명되었다. 또한 우리나라 항공용 가스 터빈 엔진 개발 기술의 현황과 발전방향에 대해 간략히 제시하였다.

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SIMULINK를 이용한 2-스풀 분리형 배기방식 터보팬 엔진의 구성품 성능맵 생성 및 성능모사에 관한 연구 (Study on Component Map Generation and Performance Simulation of 2-spool Separate Flow Type Turbofan Engine Using SIMULINK)

  • 공창덕;강명철;박광림
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.70-79
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    • 2013
  • 본 연구에서는 중형 항공기의 추진 기관인 2 스풀 분리-배기 형식 터보팬 엔진 (BR715-56)의 성능 해석을 수행하기 위하여 상용코드인 MATLAB/SIMULINK를 이용하여 성능모델을 구성하였으며 유량 및 일 조합에 새로운 조합 서브시스템 블록을 새로이 개발하였다. 성능 모사는 먼저 팬, 고압압축기, 고압터빈, 저압터빈 구성품 성능 맵들을 축척방법을 이용하여 유사성능 맵들로 부터 생성하였고, 다음은 탈설계점 성능 해석을 할 수 있도록 구성품들 간 유량과 일 조합이 이루어 질수 있도록 하였다. 제안된 SIMULINK 성능모델은 정상 및 동적 모사와 사용자 편의의 장점을 가지고 있으며, 다양한 작동 조건들에서 개발된 프로그램을 이용한 탈설계점 해석 결과들이 GASTURB에 의한 해석 결과들과 잘 일치함이 확인 되었다.

항공기용 터보팬 엔진의 성능변수를 이용한 정비 주기 및 비용 예측에 관한 연구 (An Approach to Maintenance Cost Estimation for Aircraft Turbofan Engines)

  • 강명철;;;공창덕
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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    • pp.257-262
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    • 2008
  • 본 연구에서는 항공기용 엔진의 성능 및 기하학적 데이타를 입력 값으로 하여 창정비 주기 및 비용을 예측할 수 있는 새로운 방법을 제시하였다. 엔진의 순주기비용 중에서 엔진의 성능과 가장 밀접하게 관련된 부분은 연료비용과 정비비용이다. 큰 비중을 차지하는 정비비용의 예측은 경제적인 정비계획을 수립하기 위하여 정확한 예측이 필요하다. 현재 운용중인 상업용 항공기 엔진들의 성능 및 정비 비용 요소 데이터베이스를 구성하여 그 사이의 통계적 관계식을 이용하여 정비비용을 예측하는 연구를 수행하였다. 예측결과는 이전 식들의 결과와 비교하였으며 보다 세밀하고 신뢰성 있는 결과를 얻을 수 있었다.

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초음속 항공기에 장착되는 터보팬엔진의 장착성능산정에 관한 연구 (A Study on the Calculation of Turbofan Engine Installed Performance for a Supersonic Aircraft)

  • 김원철;김지현
    • 한국추진공학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.1-7
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    • 2002
  • 항공기 개발초기 단계에서 주어진 항공기 임무요구도를 만족하는 최적 설계에 도달하기 위해서는 많은 엔진/기체 조합형상에 대한 적합성평가가 이루어지게 되며, 이를 위해서는 정확한 엔진장착성능을 산정할 수 있는 기법의 확립이 매우 중요하다. 본 연구에서는 초음속 항공기 개발초기 단계에서 주어진 엔진/기체 형상에 대한 엔진장착성능을 산정할 수 있는 기법을 연구하였다. 이를 위해 추력 -항력 산정 시스템(Thrust minus drag accounting system)에 의거하여 엔진 장착 추력 구성요소를 설정하고 풍동시험결과를 기초로 한 데이터베이스를 활용하여 이들 요소를 산정하였으며, 산정된 엔진 장착성능 결과를 제시하였다.