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지식

전투기,항공기등 비행기의 필수요소 제트엔진 개발의 역사


라이트 형제의 첫 비행 

라이트 형제가 1903년 처음 비행에 성공했을 때부터 제2차 세계 대전 무렵까지 비행기의 추진 장치는 왕복 엔진과 프로펠러의 조합이 대부분이었습니다. 비행기의 군사적 가치가 높아짐에 따라 더 빠르고 성능이 좋은 전투기가 필요해졌지만 왕복 엔진의 구조적 제약으로 인한 출력의 한계, 프로펠러 추진의 공기 역학적인 한계 때문에 기체 성능 업그레이드에 제약이 따르게 됩니다. 그래서 새로운 항공기 엔진이 검토되었고 1930년대에 영국과 나치 독일을 중심으로 본격적인 엔진의 개발이 시작됩니다.


이시기에 오늘날의 로켓이나 제트 엔진으로 알려진 제트 추진 기관의 기본형이 고안되었고 가스 터빈형의 제트엔진인 터보 제트엔진의 개발도 시작되었습니다. 압축기와 터빈을 갖춘 가스 터빈의 개념자체는 1791년 영국의 존 바버에 의해 이미 이론이 정립되었지만 그로부터 100년이 지난 1903년에 이르러서야 노르웨이 기술자인 에기더스 에링이 처음 개발에 성공했습니다. 개발 과정에서 제일 어려웠던 것이 터빈의 출력만으로 압축기를 회전시켜야 했던 것과 내열 합금의 개발, 열팽창에 의한 터빈 블레이드의 균열 극복해야 되는 것 등이었습니다.

카포니 캄피니 N.1 

가스 터빈형 제트 엔진 연구의 초기에는 터빈 출력만으로 압축기를 회전시키기 어려웠기 때문에 절충안으로 왕복엔진의 압축기를 구동하는 모터 제트 엔진 도 고안되었습니다. 이런 형식을 채용한 대표적인 기체는 1940년 첫 비행을 했던 이탈리아의 카포니 캄피니 N1입니다. 당시 이 기체는 이탈리아 파시스트당에 의해 프로펠러 없는 최첨단 전투기로 선전됐으나 성능은 일반 왕복 엔진 기체에 미치지 못했고 제트 엔진에 의해 얻어지는 출력도 미미한 것이 었습니다. 또한 카포니 캄피니 N.1에 앞서 루마니아의 앙리 코 안다가 제작한 코 안다=1910 이라는 모터 제트기가 존재했고, 제 2차 세계 대전중에는 일본과 구소련에서 일부 모터 제트 전투기 개발이 이루어졌지만 결과적으로 전투기 기술사에 큰 영향을 미치지는 못했습니다.


현대의 제트 엔진은 영국 공군 기술 장교 프랭크 휘틀과 독일의 기술자 한스 폰 오하인이 비슷한 시기에 고안했던 터보 엔진이 그 시초입니다. 


프랭크 위틀

틀은 1920년대 부터 제트엔진 연구를 시작해 1937년 4월에 파워 제트로 불리는 터보 제트 엔진을 완성 시켰습니다. 틀팀이 제트 엔진을 처음 테스트 할때 연료 공급을 중지했는데도 연료가 역류하고 넘쳤고 연료가 다 소진 될때 까지 엔진이 멈추지 않아 패닉상태에 빠졌었다는 일화가 남아있습니다. 


한스 폰 오하인

한편 오하인은 당시 항공기 업계의 거물이었던 에른스트 하인켈에게 스카웃되 1036년 부터 제트 추진 기관의 연구를 시작했습니다.


최초의 터보 제트기 He178 

오하인은 수소 연료식 HeS1을 거쳐 완성한 HeS3를 He178 에 탑재했고 항공기는 1939년 8월에 세계 최초의 터보 제트 엔진에 의한 비행에 성공합니다. 

글로스터 E.28/39

또한 틀이 개발에 참여한 터보 제트기 글로스터 E.28/39는 He178 보다 2년 정도 늦은 1941 년 5월 본격적인 비행을 시작했습니다.


 Me262

이렇게 제 2차 세계 대전 후반에는 독일, 영국, 미국에서 제트 엔진을 탑재한 항공기가 속속 개발되었습니다. 독일의 하인켈 이외에 항공기 메이커들도 터보 제트 엔진 제작에 성공했고, 융 커스와 BMW는 측류식 압축기를 구비한 터보 제트 엔진을 제조했습니다. 생산된 엔진은 군용기 Me262와 Ar234등에 탑재되어 전쟁 말기에 실제로 운용되었습니다. 미국, 영국에서는 원심식 압축기를 갖춘 제트 엔진이 실용화 되어 글로스터 미티어를 비롯한 제트 전투기 개발이 진행되었습니다. 전후 독일에서 만들어진 제트 추진 군용기는 미국과 구소련에 의해 철저하게 연구되었고 독자적으로 추진했던 기술 연구와 결합되며 제트 엔진의 폭발적인 발전을 가져옵니다.감사합니다.--)__)