터보프롭
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터보프롭(Turboprop;Turbo-propeller) 엔진은 추진력을 프로펠러를 통해 얻는 가스 터빈 엔진의 한 종류이다. 같은 가스 터빈에 기반한 터보젯(Turbojet)이 추력을 덛는데 최적화한 반면 터보프롭은 프로펠러를 구동하기 위한 축력(Shaft poer)를 얻는데 최적화 되있다.
터보젯 엔진은 연소된 공기의 팽창력으로 터빈을 통해 에너지를 일부 얻고 남는 에너지를 모두 배기구(노즐)을 통해 분사하여 추력을 얻게 된다. 반면 터보프롭은 추력을 상당 부분 희생하고 터빈을 통해 에너지를 더 많이 얻는다. 이 에너지로 압축기도 돌리고 프로펠러도 구동하는 것이다. 터빈을 통해 에너지를 얻는 구조에서 터보프롭은 발전용 가스 터빈과 비슷하지만 발전용 가스 터빈은 터빈과 발전기가 한 샤프트에 연결되고 터보프롭의 경우 별도의 샤프트가 있어 프로펠러는 압축기와 터빈의 회전과는 다르게 자유회전을 한다.
프로펠러는 직경이 크므로 회전 속도가 일정한 수준에 이르면 날개 끝이 초음속에 이를 수 있기 때문에 터보프롭 엔진은 감속기어를 갖고 있다. 헬기의 동력기관으로 사용되는 터보샤프트도 감속기어를 사용하지만 터보샤프트는 감속기어가 본체와 별도이지만 터보프롭은 감속기어가 본체의 일부로 내장된 것이 다르다.
프로펠러를 장착한 비행기는 700km/h의 비행에서 효율이 좋다. 때문에 고속을 필요하지 않는 항공기는 프로펠러를 장착하는데 출력과 중량에서 유리한 터보프롭이 가격면에서 유리한 피스톤 엔진보다 더 많이 쓰이게 된다. 하지만 비행 속도가 초음속에 이르게 되면 프로펠러기의 효율은 제트 엔진에 비하여 떨어지게 된다.
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[편집] 역사
세계 최초의 터보프롭 엔진은 헝가리의 공학자 György Jendrassik이 설계한 'Jendrassik Cs-1' 이다. 이것은 Varga XG/XH 정찰 폭격기에 쌍발로 장착되어 1939-1942년간 잠시 운용되었으나 안정성이 떨어져 상용되지 못했다.
영국에서는 롤스로이스가 Derwent II 엔진에 감속기어와 2.4m 5엽 프로펠러를 장착한 RB.50 [[Rolls-Royce Trent|Trent]을 개발하여 Gloster Meteor EE227 에 쌍발로 탑재하였는데 이것이 아마도 터보프롭 항공기로는 안정적인 최초의 비행기일 것이다. 이후 롤스로이스사는 이 경혐을 바탕으로 Dart를 개발하였고 이 모델로 50년 넘게 생산하게 된다.
터보프롭 엔진 중에서 가장 유명한 것은Pratt & Whitney Canada PT6의 PT6이다
[편집] 개발
현재 유럽 컨소시엄은 군용 수송기 Airbus A400M에 답재할 11000마력의 TP400-D6를 개발하고 있다. 이 엔진은 모든 부품이 동축선상에 배치되고 2개의 샤프트와 자유회전 터빈이 제 3 샤프트에 연결된 구조이다.
Inodyn사는 255마력 터보프롭 엔진을 소형항공기용으로 개발하는데 항공기 터보프롭 엔진으로는 가장 저렴한 판매를 기획하고 있다.
