KR101116031B1 - 터보제트엔진 - Google Patents

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KR101116031B1
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국방과학연구소
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Abstract

본 발명은 흡입덕트로 흡입된 공기를 압축시키는 압축기와, 압축 공기를 이용하여 연료를 연소시키는 연소기와, 및 상기 연소기에서 배출된 연소가스를 이용하여 상기 압축기에 동력을 제공하는 터빈, 및 상기 연소기의 연소가스가 배출되는 배기덕트를 포함하는 터보제트엔진에 있어서, 상기 흡입덕트와 배기덕트에 회전 가능하게 연결되며 상기 압축기와 터빈을 연결하는 샤프트와, 상기 흡입덕트의 내부에 장착되며 상기 샤프트의 전단을 회전 가능하게 지지하는 전방 베어링과, 상기 흡입덕트에 구비되며 상기 전방 베어링에 윤활용 연료를 공급하기 위한 제1전방유로, 및 상기 압축기 내부의 공기를 추출하여 상기 전방 베어링에 공급할 수 있도록 상기 흡입덕트와 압축기에 구비되는 제2전방유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보제트엔진을 개시한다.

Description

터보제트엔진{TURBOJET ENGINE}
본 발명은 연료를 이용한 베어링 윤활 구조를 갖는 터보제트엔진에 관한 것이다.
터보제트엔진은 항공기에 추력을 공급하는 기관의 한 종류로서, 일반적으로 공기 흡입구, 압축기, 연소기, 터빈 및 추력노즐 등을 포함하는 구성을 갖는다.
공기 흡입구를 통해 공기를 흡입하여 압축기를 통해 이를 압축하고, 여기에 연료를 분사하여 발생시킨 고온 고압의 연소가스를 추력노즐로 분출시켜 그 반작용으로 추진력을 얻는다.
터보제트엔진의 압축기는 터빈에 의해 구동되는 구조를 갖는다. 압축기는 샤프트에 의해 터빈과 연결되며, 샤프트의 회전에 의해 구동되게 된다. 일반적으로, 샤프트에는 이를 회전 가능하게 지지하기 위한 베어링이 설치된다. 샤프트의 고속 회전에 따라 베어링에는 마찰열, 마모 등이 발생하게 되며, 이는 엔진 수명 및 성능 저하의 요인이 된다. 따라서, 베어링의 윤활은 터보제트엔진의 운용에 있어 매우 중요한 요소라 할 수 있다.
일반적으로 베어링의 윤활은 베어링에 오일 등의 윤활제를 도포함에 의해 이루어지는데, 이러한 방식에 의하면 터보제트엔진의 운용시 윤활제 저장탱크, 윤활제 공급시스템 등 많은 부수 장치들이 요구된다. 아울러, 엔진 운용 후 윤활제 재 충진과 장기 저장시 윤활제의 주기적 교환이 필요하여 엔진 운용에 있어 많은 유지 비용과 인력이 요구되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터보제트엔진으로 공급되는 연료를 이용하여 베어링을 윤활시킬 수 있는 연료 윤활 구조를 제공함으로써 엔진의 단순화 및 장기 저장성을 향상시키기 위한 것이다.
상기한 과제를 실현하기 위하여, 본 발명은 흡입덕트로 흡입된 공기를 압축시키는 압축기와, 압축 공기를 이용하여 연료를 연소시키는 연소기와, 및 상기 연소기에서 배출된 연소가스를 이용하여 상기 압축기에 동력을 제공하는 터빈, 및 상기 연소기의 연소가스가 배출되는 배기덕트를 포함하는 터보제트엔진에 있어서, 상기 흡입덕트와 배기덕트에 회전 가능하게 연결되며 상기 압축기와 터빈을 연결하는 샤프트와, 상기 흡입덕트의 내부에 장착되며 상기 샤프트의 전단을 회전 가능하게 지지하는 전방 베어링과, 상기 흡입덕트에 구비되며 상기 전방 베어링에 윤활용 연료를 공급하기 위한 제1전방유로, 및 상기 압축기 내부의 공기를 추출하여 상기 전방 베어링에 공급할 수 있도록 상기 흡입덕트와 압축기에 구비되는 제2전방유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보제트엔진을 개시한다.
상기 흡입덕트에는 상기 전방 베어링을 고정시키기 위한 제1 및 제2전방 스트러트가 장착될 수 있다.
상기 제1전방유로는 제1전방 스트러트의 내부에 형성될 수 있으며, 상기 제1전방유로의 출구에는 유량 조절을 위한 오리피스가 장착될 수 있다.
상기 압축기는 상기 샤프트와 함께 회전하도록 상기 샤프트에 고정되는 임펠러와, 상기 임펠러를 수용하는 임펠러 슈라우드를 포함할 수 있다.
상기 제2전방유로는 상기 임펠러 슈라우드에 형성된 제1유로와, 상기 제2전방 스트러트에 형성되며 상기 제1유로와 상기 전방 베어링의 장착 위치를 연통시키는 제2유로를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명은 흡입덕트로 흡입된 공기를 압축시키는 압축기와, 압축 공기를 이용하여 연료를 연소시키는 연소기와, 및 상기 연소기에서 배출된 연소가스를 이용하여 상기 압축기에 동력을 제공하는 터빈, 및 상기 연소기의 연소가스가 배출되는 배기덕트를 포함하는 터보제트엔진에 있어서, 상기 흡입덕트와 배기덕트에 회전 가능하게 연결되며 상기 압축기와 터빈을 연결하는 샤프트와, 상기 배기덕트의 내부에 장착되며 상기 샤프트의 후단을 회전 가능하게 지지하는 후방 베어링과, 상기 배기덕트에 구비되며 상기 후방 베어링에 윤활용 연료를 공급하기 위한 제1후방유로, 및 상기 연소기로 공급되는 공기 중 일부를 추출하여 상기 후방 베어링에 공급할 수 있도록 상기 배기덕트에 구비되는 제2후방유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보제트엔진을 개시한다.
상기 배기덕트에는 상기 후방 베어링을 고정시키기 위한 제1 및 제2후방 스트러트가 장착되고, 상기 제1 및 제2후방유로는 상기 제1 및 제2후방 스트러트에 각각 형성될 수 있다.
상기 배기덕트에는 상기 후방 베어링을 고정시키기 위한 제3후방 스트러트가 장착되며, 상기 제3후방 스트러트에는 상기 연소기에 연소용 연료를 공급하기 위한 제3후방유로가 형성될 수 있다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 연소기로 공급되기 위한 연료 중 일부를 이용하여 베어링을 윤활시킬 수 있는 구조를 제공함으로써 별도의 베어링 윤활을 위한 작업이 필요없는 바, 간단한 구조의 터보제트엔진을 구현함과 아울러 엔진의 장기 저장성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 흡입덕트와 배기덕트에 냉각 공기와 윤활용 연료가 흐르기 위한 유로들을 형성함으로써 냉각 공기 및 윤활용 연료의 순환 시스템을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보제트엔진을 보인 단면도.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 라인을 따르는 단면도.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 라인을 따르는 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보제트엔진의 작동 상태를 나타내는 개념도.
도 5는 본 발명에 적용된 연료윤활시스템의 작동 상태를 나타내는 개념도.
도 6은 도 5의 Ⅵ 부분을 확대한 도면.
도 7은 도 5의 Ⅶ 부분을 확대한 도면.
이하, 본 발명과 관련된 터보제트엔진에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터보제트엔진을 보인 단면도이다. 그리고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 라인을 따르는 단면도이고, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 라인을 따르는 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터보제트엔진은 흡입덕트(100), 압축기(200), 연소기(300), 터빈(400), 배기덕트(500), 및 추력노즐(600) 등을 포함한다.
흡입덕트(100)는 터보제트엔진의 내부로 공기를 흡입시키기 위한 것으로서, 흡입된 공기를 압축기(200)에 공급하는 기능을 한다. 흡입덕트(100)는 공기를 흡입하기 위한 흡입구(110)을 구비한다.
흡입덕트(100)와 배기덕트(500)의 내부에는 샤프트(700)가 회전 가능하게 장착된다. 즉, 샤프트(100)의 양단이 흡입덕트(100)와 배기덕트(500)에 회전 가능하게 장착된다.
흡입덕트(100)의 내부에는 전방 베어링(120)이 장착되며, 전방 베어링(120)은 샤프트(700)의 전단을 회전 가능하게 지지한다. 또한, 배기덕트(500)의 내부에는 후방 베어링(520)이 장착되며, 후방 베어링(520)은 샤프트(700)의 후단을 회전 가능하게 지지한다. 전방 베어링(120) 및 후방 베어링(520)으로서 볼 베어링, 롤러 베어링, 공기 베어링 등 다양한 종류의 베어링이 사용될 수 있다. 본 실시예에 의하면, 전방 베어링(120)으로서 축하중을 견딜 수 있게 볼 베어링이 사용되었으며, 후방 베어링(520)으로서 반경 방향 하중을 견딜 수 있게 롤러 베어링이 사용되었다.
압축기(200)는 흡입구(110)를 통해 흡입된 공기를 압축하기 위한 것으로서, 흡입덕트(200)의 후방에 결합된다. 본 발명에 따르면, 원심 압축기 대비 단당 압축비가 동일하면서도 전단면적이 상대적으로 작은 사류형 압축기를 사용하였다.
압축기(200)는 샤프트(700)에 고정되는 임펠러(210)와, 임펠러(210)를 수용하는 임펠러 슈라우드(220)를 포함한다. 임펠러(210)는 샤프트(700)의 회전에 따라 함께 회전하여 통과하는 공기를 압축한다. 임펠러 슈라우드(220)는 임펠러(210)의 외곽을 감싸며, 흡입덕트(100)의 후방에 결합된다.
연소기(300)는 압축기(200)에서 압축된 공기를 이용하여 연료를 연소시키기 위한 것으로서, 본 발명에서는 부품수가 적고 비교적 경량인 투석식 연소기를 사용하였다.
연소기(300)는 연소실(310)과, 이를 수용하는 연소기 케이스(320)를 포함한다. 연소실(310)은 연료를 연소시키기 위한 공간으로서, 샤프트(700)의 외측에 설치된다. 연소기 케이스(320)는 임펠러 슈라우드(220)의 후방에 결합되어 있으며, 연소실(310)은 연소기 케이스(320)의 내부에 고정된다.
연소실(310)과 연소기 케이스(320)의 사이에는 임펠러(210)를 통과한 압축 공기가 진행하는 공간이 형성되어 있다. 연소실(310)의 내측면, 외측면, 전단부에는 압축기(200)에서 압축된 공기들이 유입되는 공기 유입구들이 형성된다.
샤프트(700)의 내부에는 연소실(310)에 연료를 공급하기 위한 연료공급유로(710)가 형성된다. 연소실(310)의 내측면에는 연료공급유로(710)에서 공급된 연료가 주입되기 위한 연료 주입구(311)가 형성된다.
터빈(400)은 연소기(300)에서 배출된 연소가스를 이용하여 압축기(200)에 동력을 제공하는 기능을 한다. 본 실시예에서는 터빈(400)으로서 축류형 터빈을 사용하였다.
터빈(400)은 샤프트(700)에 장착되는 로터(410)와, 로터(410)를 수용하는 터빈 케이스(420)를 포함한다.
로터(410)는 연소가스에 의해 회전하며, 이에 따라 샤프트(700)가 회전하게 되어 압축기(200)의 임펠러(210)가 회전하게 되는 것이다. 터빈 케이스(420)는 연소기 케이스(320)와 배기 덕트(500)에 각각 결합된다.
터빈 케이스(420)의 내부에는 로터(410)로 연소 가스를 공급하기 위한 터빈 노즐(430)이 장착된다. 터빈 노즐(430)은 연소실(310)의 후단부에 고정되어 있다. 터빈 노즐(430)에는 연소실(310)의 외측면, 즉, 연소실(310)과 연소기 케이스(320) 사이의 공간을 이동하는 공기가 연소실(310)의 내측면까지 유입될 수 있도록 하는 관통 유로가 형성된다.
터빈 케이스(420)의 외면에는 엔진 시동을 위한 공기를 유입시키기 위한 공기공급 유로(440)가 형성된다. 공기공급 유로(440)는 터빈 노즐(430)과 로터(410) 사이로 엔진 시동용 공기가 유입될 수 있도록 형성된다.
추력노즐(600)은 배기덕트(500)의 후방에 장착되며, 배기덕트(500)를 통과한 고온, 고압의 가스를 분출시켜 추력을 얻게 한다. 본 실시예에서는 수축형 배기노즐을 사용하였다.
한편, 흡입덕트(100)의 전단에는 터빈(400)의 동력을 이용하여 전기 에너지를 생성하는 발전기(800)가 추가적으로 장착될 수 있다. 발전기(800)에는 샤프트(700)에 연결되며, 샤프트(700)의 회전에 의해 전기 에너지를 생성하여 엔진의 다른 부품에 전기 에너지를 공급한다.
도 2를 참조하면, 흡입덕트(100)에는 전방 베어링(120)을 고정시키기 위한 복수의 스트러트(strut)들이 장착된다. 스트러트들은 제1 내지 제3전방 스트러트(130,140,150)들을 포함할 수 있으며, 이들은 구조적 안정성을 확보할 수 있도록 전방 베어링(120)의 원주 방향을 따라 각각 장착된다.
흡입덕트(100)에는 전방 베어링(120)에 윤활용 연료를 공급하기 위한 제1전방유로(160)가 구비된다. 제1전방유로(160)는 제1전방 스트러트(130)의 내부에 형성될 수 있다. 제1전방유로(160)는 배기덕트(100)의 외부와 전방 베어링(120)이 장착된 내부 공간을 연통시킨다. 제1전방유로(160)의 출구에는 유량 조절을 위한 오리피스(161)가 장착될 수 있다.
흡입덕트(100)와 압축기(200)에는 압축기(200) 내부의 공기를 추출하여 전방 베어링(120)에 공급하도록 하기 위한 제2전방유로(170)가 구비된다.
제2전방유로(170)는 임펠러 슈라우드(220)에 형성된 제1유로(171)와, 제2전방 스트러트(140)에 형성된 제2유로(172)를 포함할 수 있다. 제1유로(171)는 임펠러 슈라우드(171)의 내부에 연통되어 흡입덕트(100)가 위치한 방향으로 연장된다. 제2유로(172)는 제1유로(171)와 전방 베어링(120)의 장착 위치를 연통시킨다.
제3전방 스트러트(150)에는 발전기(180)에 연결된 케이블이 지나가는 통로가 형성될 수 있다.
배기덕트(500)에도 후방 베어링(520)을 고정시키기 위한 복수의 스트러트들이 장착된다. 배기덕트(500)에 장착된 스트러트들은 후방 베어링(520)의 반경 방향을 따라 배치되는 제1 내지 제3 후방 스트러트(530,540,550)들을 포함할 수 있다.
배기덕트(500)에는 후방 베어링(520)에 윤활용 연료를 공급하기 위한 제1후방유로(560)이 구비된다. 제1후방유로(560)는 제1후방 스트러트(530)의 내부에 형성되며, 배기덕트(500)의 외부와 배기덕트(500) 내부의 후방 베어링(520) 장착 공간을 연통시킨다. 제1후방유로(560)의 출구에는 유량 조절을 위한 오리피스(561)가 장착될 수 있다.
아울러, 배기덕트(500)에는 연소기(300)의 연소실(310)로 공급되는 공기 중 일부를 추출하여 후방 베어링(520)에 공급하기 위한 제2후방유로(570)가 형성된다. 제2후방유로(570)는 제2후방 스트러트(540)의 내부에 형성되며, 배기덕트(500)의 외부와 배기덕트(500) 내부의 후방 베어링(520) 장착 공간을 연통시킨다. 연소기 케이스(320)의 외부에는 공기 유출구(321)가 형성되며, 공기 유출구(321)는 배관에 의해 제2후방유로(570)의 입구와 연통된다.
제3후방 스트러트(550)의 내부에는 연소기(300)에 연소용 연료를 공급하기 위한 제3후방유로(580)가 형성된다. 제3후방유로(580)의 출구는 샤프트(700)의 연료공급유로(710)와 연통된다.
연료탱크에 연결된 배관에서 각각 분기된 배관들은 제1전방유로(160), 제1후방유로(560), 및 제3후방유로(580)의 입구에 각각 연결된다. 이에 따라, 연료탱크에서 나온 연료가 제1전방유로(160), 제1후방유로(560), 및 제3후방유로(580)로 각각 공급되게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터보제트엔진의 작동 상태를 나타내는 개념도이다. 본 도면에서는 터보제트엔진 내부의 공기 흐름을 점선으로 나타내고, 연소용 연료의 흐름을 실선으로 나타내었다. 아울러, 연소가스의 흐름은 굵은 실선으로 나타내었다,
터빈 케이스(420)의 공기공급 유로(440)를 통해 엔진 시동을 위한 공기가 유입되면, 터빈(400)의 로터(410)가 회전하면서 샤프트(700)가 회전한다. 이에 따라, 샤프트(700)에 고정된 임펠러(210)가 회전하면서 압축기(200)가 동작되게 된다.
공기 흡입구(110)에서 흡입된 공기는 임펠러(210)를 통과하면서 압력이 상승하게 되며, 압축 공기는 연소기 케이스(320)의 내부로 유입된다. 압축 공기는 연소실(310)의 표면(즉.외측면, 내측면, 및 전단부)에 형성된 공기 유입구들로 유입된다.
연료탱크의 연료는 제3후방유로(580)를 거쳐 연료공급유로(710)로 공급된다. 연료공급유로(710)의 연료는 샤프트(700)의 회전에 따른 원심력에 의해 연소실(310)의 연료 주입구(311)로 주입되게 된다. 연소실(310) 내부로 주입된 연료는 압축기(200)에서 공급된 공기와 혼합되며, 고온의 열원에 의해 점화 및 연소되게 된다.
연소실(310)의 연소가스는 연소실(310)이 후단부를 통해 배출되며, 터빈 노즐(430)을 통해 로터(410)로 공급된다. 로터(410)는 연소가스에 의해 회전하게 되며, 로터(410)에 고정된 샤프트(700)가 회전하여 압축기(300) 및 발전기(800)에 구동력을 인가한다.
터빈(400)을 통과한 연소가스는 배기덕트(500)를 거쳐 추력노즐(600)로 배출되면서 추진력을 발생시킨다.
도 5는 본 발명에 적용된 연료윤활시스템의 작동 상태를 나타내는 개념도이다. 그리고, 도 6은 도 5의 Ⅵ 부분을 확대한 도면이며, 도 7은 도 5의 Ⅶ 부분을 확대한 도면이다. 본 도면들에서는 냉각용 공기의 흐름을 점선으로 나타내고, 윤활용 연료의 흐름을 실선으로 나타내었다.
연료탱크로부터 제1전방유로(160)로 유입된 연료는 제1전방유로(160)를 거쳐 전방 베어링(120)까지 공급된다.
임펠러 슈라우드(520)의 공기는 제2전방유로(170), 즉, 제1유로(171)와 제2유로(172)를 거쳐 전방 베어링(130)까지 공급된다. 임펠러 슈라우드(220) 내의 압력은 흡입덕트(100)의 내부 압력보다 고압 상태이므로, 공기는 이러한 압력차에 의해 흡입덕트(100)의 내부로 이동하게 된다.
전방 베어링(120)까지 공급된 연료와 공기는 서로 혼합되어 전방 베어링(120)을 통과하며, 전방 베어링(120)을 윤활 및 냉각시킨다. 윤활 및 냉각 기능을 수행한 연료 및 공기는 임펠러(210)의 입구에서 주유로의 공기, 즉 공기 흡입구(110)에서 흡입된 공기와 혼합되게 된다.
한편, 연료탱크로부터 제1후방유로(560)로 유입된 연료는 제1후방유로(560)를 거쳐 후방 베어링(520)까지 공급된다.
연소실(310)로 향하는 공기, 즉, 연소기 케이스(320)와 연소실(310) 사이를 이동하는 공기는 연소기 케이스(320)의 공기 유출구(321)를 통해 이에 연결된 배관으로 유출되며, 배관에 연결된 제2후방유로(570)로 유입되게 된다. 제2후방유로(570)로 유입된 공기는 배기덕트(500) 내부의 후방 베어링(520)까지 공급된다. 연소기 케이스(320)의 내부 압력은 배기덕트(500)의 내부 압력보다 고압 상태이므로, 공기는 이러한 압력차에 의해 배기덕트(500)의 내부로 이동하게 된다.
후방 베어링(520)까지 공급된 연료와 공기는 서로 혼합되어 후방 베어링(520)을 통과하며, 후방 베어링(520)을 윤활 및 냉각시킨다. 윤활 및 냉각 기능을 수행한 연료 및 공기는 배기 덕트(500)의 후단을 통해 배출되게 된다.
이상에서 설명한 터보제트엔진은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (20)

  1. 흡입덕트로 흡입된 공기를 압축시키는 압축기와, 압축 공기를 이용하여 연료를 연소시키는 연소기와, 및 상기 연소기에서 배출된 연소가스를 이용하여 상기 압축기에 동력을 제공하는 터빈, 및 상기 연소기의 연소가스가 배출되는 배기덕트를 포함하는 터보제트엔진에 있어서,
    상기 흡입덕트와 배기덕트에 회전 가능하게 연결되며, 상기 압축기와 터빈을 연결하는 샤프트;
    상기 흡입덕트의 내부에 장착되며, 상기 샤프트의 전단을 회전 가능하게 지지하는 전방 베어링;
    상기 흡입덕트에 구비되며, 상기 전방 베어링에 윤활용 연료를 공급하기 위한 제1전방유로; 및
    상기 압축기 내부의 공기를 추출하여 상기 전방 베어링에 공급할 수 있도록 상기 흡입덕트와 압축기에 구비되는 제2전방유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보제트엔진.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흡입덕트에는 상기 전방 베어링을 고정시키기 위한 제1 및 제2전방 스트러트가 장착되는 것을 특징으로 하는 터보제트엔진.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1전방유로는 제1전방 스트러트의 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 터보제트엔진.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1전방유로의 출구에는 유량 조절을 위한 오리피스가 장착되는 것을 특징으로 하는 터보제트엔진.
  5. 제2항에 있어서, 상기 압축기는,
    상기 샤프트와 함께 회전하도록 상기 샤프트에 고정되는 임펠러; 및
    상기 임펠러를 수용하는 임펠러 슈라우드를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보제트엔진.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2전방유로는,
    상기 임펠러 슈라우드에 형성된 제1유로; 및
    상기 제2전방 스트러트에 형성되며, 상기 제1유로와 상기 전방 베어링의 장착 위치를 연통시키는 제2유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보제트엔진.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 배기덕트의 내부에 장착되며, 상기 샤프트의 후단을 회전 가능하게 지지하는 후방 베어링; 및
    상기 배기덕트에 장착되며, 상기 후방 베어링을 고정시키는 제1 내지 제3후방 스트러트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터보제트엔진.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1후방 스트러트에 형성되며, 상기 후방 베어링에 윤활용 연료를 공급하기 위한 제1후방유로;
    상기 제2후방 스트러트에 형성되며, 상기 후방 베어링에 냉각용 공기를 공급하기 위한 제2후방유로; 및
    상기 제3후방 스트러트에 형성되며, 상기 연소기에 연소용 연료를 공급하기 위한 제3후방유로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터보제트엔진.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1후방유로의 단부에는 유량 조절을 위한 오리피스가 장착되는 것을 특징으로 하는 터보제트엔진.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 샤프트에는 상기 제3후방유로와 상기 연소기의 연소실을 연통시키는 연료공급유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 터보제트엔진.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 연소실은 상기 샤프트의 외측에 설치되며,
    상기 연소실의 내측면에는 상기 샤프트의 회전에 따른 원심력에 의해 상기 연료공급유로에서 배출된 연료가 주입되는 연료 주입구가 형성되는 것을 특징으로 하는 터보제트엔진.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 연소실에는 상기 압축기에서 압축된 공기가 유입되는 공기 유입구들이 형성되며,
    상기 공기 유입구들은 상기 연소실의 내측면, 외측면, 및 전단부의 복수의 개소에 형성되는 것을 특징으로 하는 터보제트엔진.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 연소실의 후단부에는 상기 터빈으로 연소가스를 공급하기 위한 터빈 노즐이 설치되는 것을 특징으로 하는 터보제트엔진.
  14. 제13항에 있어서, 상기 터빈은,
    상기 샤프트에 고정되며, 상기 연소가스에 회전하는 로터,
    상기 연소기의 후방에 배치되며, 상기 로터를 수용하는 케이스; 및
    상기 케이스에 형성되며, 상기 터빈 노즐과 로터의 사이로 엔진 시동용 공기를 유입시키기 위한 공기공급 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보제트엔진.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 흡입덕트의 전단에는 상기 터빈의 동력을 이용하여 전기 에너지를 생성하는 발전기가 장착되는 것을 특징으로 하는 터보제트엔진.
  16. 흡입덕트로 흡입된 공기를 압축시키는 압축기와, 압축 공기를 이용하여 연료를 연소시키는 연소기와, 및 상기 연소기에서 배출된 연소가스를 이용하여 상기 압축기에 동력을 제공하는 터빈, 및 상기 연소기의 연소가스가 배출되는 배기덕트를 포함하는 터보제트엔진에 있어서,
    샤프트와, 후방 베어링 및 전방 베어링 중 적어도 하나와, 제1후방유로 및 제1전방유로 중 적어도 하나와, 제2후방유로 및 제2전방유로 중 적어도 하나를 포함하며,
    상기 샤프트는 상기 흡입덕트와 배기덕트에 회전 가능하게 연결되며, 상기 압축기와 터빈을 연결하도록 형성되고,
    상기 후방 베어링은 상기 배기덕트의 내부에 장착되며, 상기 샤프트의 후단을 회전 가능하게 지지하도록 형성되고,
    상기 전방 베어링은 상기 흡입덕트의 내부에 장착되며, 상기 샤프트의 전단을 회전 가능하게 지지하며,
    상기 제1후방유로는 상기 후방 베어링에 윤활용 연료를 공급하기 위하여 상기 배기덕트에 구비되며,
    상기 제1전방유로는 상기 전방 베어링에 윤활용 연료를 공급하기 위하여 상기 흡입덕트에 구비되며,
    상기 제2후방유로는 상기 연소기로 공급되는 공기 중 일부를 추출하여 상기 후방 베어링에 공급할 수 있도록 상기 배기덕트에 구비되며,
    상기 제2전방유로는 상기 압축기 내부의 공기를 추출하여 상기 전방 베어링에 공급할 수 있도록 상기 흡입덕트와 압축기에 구비되는 것을 특징으로 하는 터보제트엔진.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 배기덕트에는 상기 후방 베어링을 고정시키기 위한 제1 및 제2후방 스트러트가 장착되고,
    상기 제1 및 제2후방유로는 상기 제1 및 제2후방 스트러트에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 터보제트엔진.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 배기덕트에는 상기 후방 베어링을 고정시키기 위한 제3후방 스트러트가 장착되며,
    상기 제3후방 스트러트에는 상기 연소기에 연소용 연료를 공급하기 위한 제3후방유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 터보제트엔진.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 흡입덕트에는 장착되며, 상기 전방 베어링을 고정시키기 위한 제1 및 제2전방 스트러트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터보제트엔진.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1전방 스트러트에는 상기 제1전방유로가 형성되고,
    상기 압축기와 상기 제2전방 스트러트에는 상기 제2전방유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 터보제트엔진.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100644966B1 (ko) 2004-10-19 2006-11-15 한국과학기술연구원 초소형 동력 발생장치
KR20040097968A (ko) * 2004-10-20 2004-11-18 김홍일 로터와 함께 회전하는 세라믹 연소기와 분사 노즐이 있는가스터빈
JP2007127006A (ja) 2005-11-02 2007-05-24 Hitachi Ltd ２軸式ガスタービン，２軸式ガスタービンの運用方法，２軸式ガスタービンの制御方法、及び２軸式ガスタービンの軸受冷却方法。

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