애프터버너 때문임.
전투기 엔진이 여객기 엔진과 가장 다른부분이 저 애프터버너임.
전투기엔진을 까보면 실제 엔진부품은 앞에 다 몰려있고 뒤쪽은 텅텅빈 공간이라 과자봉지 질소충전을 연상시킴.
이 뒤의 빈 공간이 애프터버너인데 위 그림에서 표시한 부분은 정확히는 애프터버너 점화기쯤 되는 물건임.
사실 이 뒤쪽은 가장 뒤의 노즐을 제외하면 평소 엔진 작동시엔 거의 역할이 없는 잉여부품이며, 이 안쪽 벽을 타고 제트가 흐르면서 마찰로 인해 근손실을 일으켜 엔진 추력의 5프로 정도를 까먹는 수준임.
그런데 저 동그란 철망에는 점화기외 연료분사장치등이 들어있음.
흔히 엔진에 불을 붙인다, 자동차로치면 폭발행정이 일어난다 하는 부분은 연소기(combustor) 부분임. 그런데 이렇게 한 번 불이 붙은 공기는 여전히 많은 산소를 함유하고 있음.
특히 터보팬 엔진은 맨 앞의 팬(보통 전투기 엔진은 저압 압축기)을 통과한 공기 일부는 연소실로 가지 않고 바깥쪽 통로로 흘러가서 애프터버너 부근에서 다시 만남. 여긴 불 한 번 안당겨본 '신선한' 공기임.
이제 여기다가 연료를 뿌리고 점화기를 당기면....
이러면 엔진의 힘이 2배 가까이 늘어남.
전투기 엔진 특유의 불꽃이 보임. 잘 보면 불꽃 중간중간이 얼룩덜룩한데 대기 상태나 엔진 특성에 따라 고리모양이나 다이아몬드 모양으로 보임. 저게 생겼다는건 지금 저 불꽃 흐름이 초음속이란 소리임.
즉 전투기 엔진은 애프터버너를 켜는순간 초음속으로 제트를 뿜어낸단 소리고, 이때의 충격파 때문에 여객기 엔진보다 훨씬 작은 주제에 소음은 무지막지 크게 만듬.
다만 애프터버너를 쓰면 연료 소모량이 5~10배가량 커지니까 자주 쓰진 못하고 보통 이륙시와 급기동시, 초음속으로 가속해야할때만 사용함. 위 사진은 엔진 불꽃이 안보이고 노즐이 오무라져 있는데 애프터버너 사용하지 않은 한도 내에서 추력을 올린 상태임(애프터 버너 작동시엔 노즐이 다시 넓어짐).
애프터버너를 안쓰면 상대적으로 조용하기 때문에 썬더버드나 블랙이글스 에어쇼때 앞에서 다른 기체들이 관객 시선 뺏는순간 빠져나온 한대가 관객석 뒤로 돌아와 애프터버너 안켜고 조용히 접근하다가 갑자기 저고도에서 애프터버너 작동시켜서 관객들 놀라게 하는 퍼포먼스가 있음.
물론 애프터버너 안켜도 여객기 엔진에 비하면 상당히 시끄럽긴 함. 근처에 있을때는 그냥 그런가보다 하는데 주변 조용할때는 혼자 순항중인데도 시끄러울 때도 많음.
이는 전투기 엔진 구조탓이 큰데, 소음이 주로 제트가 고속으로 뿜어져 나오는 탓임. 설사 초음속이 아니라 할지라도 전투기 엔진의 배기가스는 속도가 빠른편임. 엔진이 큰 힘을 내려면 배기가스를 뒤로 많이 뿜어내던지, 빨리 뿜어내던지 해야하는데 크기가 작아야 하는 전투기 엔진 크기 한계상 많이 뿜어낼수 없어서 빠르게 뿜어내야 함. 이는 상대적으로 직경이 큰 여객기 엔진 대비해서 소음증가+효율저하의 원인이 됨.
작성일 : 22-07-24 18:12
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