KR102617459B1 - Jet engine using exhaust gas - Google Patents

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KR102617459B1 KR1020210086668A KR20210086668A KR102617459B1 KR 102617459 B1 KR102617459 B1 KR 102617459B1 KR 1020210086668 A KR1020210086668 A KR 1020210086668A KR 20210086668 A KR20210086668 A KR 20210086668A KR 102617459 B1 KR102617459 B1 KR 102617459B1
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Abstract

방출배기를 이용한 분사추진기관이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방출배기를 이용한 분사추진기관은, 몸체; 몸체 내에 설치되고 압축 공기에 연료를 분사하여 연소시키는 연소실; 연소실로부터 배출되는 배기가스를 미리 설정된 방향으로 안내하는 가이드부재; 및 가이드부재로부터 가이드되는 배기가스에 부딪혀 추진력을 제공하는 추진력 제공수단을 포함하며, 추진력 제공수단은 가이드부재의 후방에 1개가 구비된다.An injection propulsion engine using discharged exhaust is disclosed. An injection propulsion engine using exhaust discharge according to an embodiment of the present invention includes a body; A combustion chamber installed within the body and injecting fuel into compressed air for combustion; A guide member that guides exhaust gas discharged from the combustion chamber in a preset direction; and a propulsion providing means that provides propulsion by hitting exhaust gas guided from the guide member, and one propulsion providing means is provided at the rear of the guide member.

Description

방출배기를 이용한 분사추진기관{JET ENGINE USING EXHAUST GAS}Injection propulsion engine using discharge exhaust {JET ENGINE USING EXHAUST GAS}

본 발명은 방출배기를 이용한 분사추진기관에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 터보제트, 터보팬 그리고 램제트 같은 분사추진기관에서 구체적 작동 방식과 작동 형태가 일부 상이하더라도 분사에 의한 추진에서 공통되어, 초음속으로 분사되는 배기가스에 의해 팬 블레이드를 회전시키거나, 또는 고정 깃에 부딪혀 초음속 대에서도 높은 추력을 얻을 수 있는 방출배기를 이용한 분사추진기관에 관한 것이다.The present invention relates to an injection propulsion engine using exhaust exhaust. More specifically, although the specific operation method and operating form are somewhat different in injection propulsion engines such as turbojets, turbofans, and ramjets, they are common in propulsion by injection and achieve supersonic speeds. It relates to an injection propulsion engine using exhaust gases that can obtain high thrust even at supersonic speeds by rotating the fan blades or hitting fixed blades with the exhaust gases injected into the engine.

일반적으로 분사추진기관은 기관 내부에서 연소시킨 고온의 배기가스를 제트노즐로 분출시켜 그 반동력으로 추진력을 얻는 열기관을 말한다. 이러한 분사추진기관을 흔히 제트엔진이라 부르는데, 제트엔진은 대부분 항공기용 원동기로 사용되며, 구조와 기능에 따라 대략 4가지 종류로 분류된다.In general, an injection propulsion engine refers to a heat engine that obtains propulsion from the recoil force by ejecting high-temperature exhaust gas combusted inside the engine through a jet nozzle. These injection propulsion engines are commonly called jet engines. Jet engines are mostly used as prime movers for aircraft and are roughly classified into four types depending on their structure and function.

먼저, 터보제트(Turbojet)는 대기에서 흡입한 공기를 축류형 또는 원심형 압축기로 압축하고 이 압축된 공기를 연소실로 들여보내 연료를 분사하여 연소시킨 다음 고온 고압의 연소가스를 만들어 압축기 구동용 터빈단에 분출시켜 터빈단을 구동한다. 이렇게 함으로써 자체 구동용 추진기관이 형성되는데 이후 터빈단을 통과한 배기가스는 노즐을 통해서 외부로 분출하여 추진력을 만든다.First, a turbojet compresses air sucked from the atmosphere with an axial or centrifugal compressor, sends this compressed air into a combustion chamber, injects fuel to combust it, and then creates high-temperature, high-pressure combustion gas that is used to drive a turbine. It is sprayed into the stage to drive the turbine stage. In this way, a self-driving propulsion engine is formed, and the exhaust gas that has passed through the turbine stage is ejected to the outside through a nozzle to create propulsion.

이 기관에서는 터빈 재료의 내구성을 높이기 위해서 다량의 공기를 받아들이고 있는데, 당연히 연소가스 중에는 잔류 산소들이 남아있어 긴 꼬리 파이프를 설치하고 이곳에 2차 연료를 분사하면 재연소(after burning)작용이 일어나 간단한 방법에 의해서 추가적 추력을 얻는 방법도 있다. 하지만 이 방법은 연료소모와 소음이 심해 초음속의 군용기 외에는 사용되지 않는다.This organization accepts a large amount of air to increase the durability of the turbine material. Naturally, residual oxygen remains in the combustion gas, so installing a long tail pipe and injecting secondary fuel into it causes an after-burning effect, resulting in simple combustion. There are also ways to obtain additional thrust. However, this method consumes a lot of fuel and is noisy, so it is not used except for supersonic military aircraft.

다음으로, 터보제트에 거대 프로펠러를 장착한 구조를 갖는 터보 프롭(Turboprop)이 있다. 이 터보 프롭은 터보제트와 비슷하지만 연소가스 에너지의 대부분을 프로펠러를 구동하는데 사용하고 배기가스 에너지는 그대로 방출하여 별도로 추력을 얻지 못한다. Next, there is a turboprop, which has a structure in which a large propeller is mounted on a turbojet. This turboprop is similar to a turbojet, but most of the combustion gas energy is used to drive the propeller, and the exhaust gas energy is released as is, so no separate thrust is obtained.

다음으로, 터보제트에 팬을 장착한 구조로 터보팬(Turbo fan)이 있다. 터보팬은 터보제트와 비슷하지만 연소가스 대부분을 팬의 구동력으로 바꿔 팬에 의한 추력과 코어엔진의 제트추력 두 가지를 함께 사용하고 있다. 성능은 터보프롭기와 터보제트기의 중간으로 그다지 고속비행을 필요로 하지 않는 중형 여객기나 수송기 등의 엔진으로 사용되고 있다. Next, there is a turbo fan, which is a structure in which a fan is mounted on a turbojet. A turbofan is similar to a turbojet, but it converts most of the combustion gas into the driving force of the fan and uses both the thrust from the fan and the jet thrust from the core engine. Its performance is somewhere between that of a turboprop and a turbojet, and it is used as an engine for medium-sized passenger and transport aircraft that do not require high-speed flight.

분사추진기관의 다른 형태로는 램제트(Ram Jet)도 있다. 비행속도가 빨라지면 기관에 상대적으로 유입되는 대기 공기는 기관의 전진력에 의해서 스스로 압축되는데 이것을 램 효과라 하며, 램제트는 이러한 램 효과로 얻어진 압축공기를 연소실로 들여보내 연료를 분사하여 연소폭발 시킨 다음 노즐을 통해 분출시켜 그 반동력으로 추력을 얻는다.Another type of injection propulsion engine is the Ram Jet. When the flight speed increases, the atmospheric air relatively flowing into the engine is compressed by the forward force of the engine, which is called the ram effect. A ramjet sends the compressed air obtained through this ram effect into the combustion chamber and injects fuel to explode. Next, it is ejected through the nozzle and thrust is obtained from the recoil force.

현재 알려진 램제트에는 빈 공간 형태의 압축실과 연소실 분사노즐이 있을 뿐 터빈이나 압축기 같은 회전체는 없다. 이 기관은 구조가 간단하고 고속일수록 성능이 좋아지기 때문에 음속의 2∼4배인 초음속 여객기나 미사일의 원동기로서 사용되고 있다. 그러나 램제트는 시동 시 외부의 도움을 필요로 하며 연료소모가 많다는 단점이 있다.The currently known ramjet only has an empty space-shaped compression chamber and combustion chamber injection nozzle, and does not have a rotating body such as a turbine or compressor. This engine has a simple structure and its performance improves at higher speeds, so it is used as a prime mover for supersonic passenger aircraft or missiles that are 2 to 4 times the speed of sound. However, ramjets have the disadvantage of requiring external help when starting and consuming a lot of fuel.

대한민국 공개특허 공개번호:제10-2003-0009113호(공개일자:2003년01월29일)Republic of Korea Patent Publication No.: 10-2003-0009113 (Publication Date: January 29, 2003)

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 팬 블레이드의 회전 시 발생될 수 있는 손실을 최소화하고, 공기마찰에 의한 저항을 감소시키며, 엔진 효율이 증대되어 연료절감과 속도 향상이 가능한 방출배기를 이용한 분사추진기관을 제공하는 것이다.Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is to minimize losses that may occur when the fan blade rotates, reduce resistance due to air friction, and increase engine efficiency by using exhaust exhaust that can save fuel and improve speed. It provides an injection propulsion engine.

본 발명의 일 측면에 따르면, 몸체; 상기 몸체 내에 설치되고 압축 공기에 연료를 분사하여 연소시키는 연소실; 상기 연소실로부터 배출되는 배기가스를 미리 설정된 방향으로 안내하는 가이드부재; 및 상기 가이드부재로부터 가이드되는 배기가스에 부딪혀 추진력을 제공하는 추진력 제공수단을 포함하며, 상기 추진력 제공수단은 상기 가이드부재의 후방에 1개가 구비되는 것을 특징으로 하는 방출배기를 이용한 분사추진기관이 제공될 수 있다.According to one aspect of the invention, a body; a combustion chamber installed within the body and injecting fuel into compressed air for combustion; A guide member that guides the exhaust gas discharged from the combustion chamber in a preset direction; and a propulsion providing means for providing propulsion by hitting exhaust gas guided from the guide member, wherein one propulsion providing means is provided at the rear of the guide member. An injection propulsion engine using discharged exhaust is provided. It can be.

또한, 상기 추진력 제공수단은, 회전축; 및 상기 회전축에 결합되어 회전하는 팬 블레이드를 포함할 수 있다.In addition, the propulsion providing means includes: a rotating shaft; And it may include a fan blade that is coupled to the rotation shaft and rotates.

그리고, 상기 가이드부재는 상기 배기가스가 상기 몸체의 측면 방향을 향하도록 상기 몸체의 측면 방향을 향해 굴곡이 형성되고, 상기 팬 블레이드는 상기 가이드부재에 의해 가이드되는 배기가스가 상기 팬 블레이드에 부딪혀 상기 몸체의 후방을 향하도록 상기 가이드부재의 굴곡에 반대방향으로 굴곡이 형성될 수 있다.In addition, the guide member is curved toward the side of the body so that the exhaust gas is directed toward the side of the body, and the fan blade is formed so that the exhaust gas guided by the guide member hits the fan blade. A bend may be formed in a direction opposite to the bend of the guide member so that it faces the rear of the body.

또한, 상기 팬 블레이드는 상기 몸체의 후방으로 갈수록 상기 회전축에 나란하게 형성될 수 있다.Additionally, the fan blade may be formed parallel to the rotation axis toward the rear of the body.

그리고, 상기 팬 블레이드는 상기 몸체의 후방으로 갈수록 폭이 증가하게 형성될 수 있다.Additionally, the fan blade may be formed to increase in width toward the rear of the body.

또한, 상기 팬 블레이드의 대향되는 위치에서 상기 회전축에 결합되어 회전하는 균형추를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a counterweight coupled to the rotation shaft and rotating at a position opposite the fan blade.

그리고, 상기 추진력 제공수단은, 상기 몸체 내부에 설치된 내통; 및 상기 내통에 고정되는 고정 깃을 포함할 수 있다.And, the propulsion providing means includes an inner cylinder installed inside the body; And it may include a fixing collar fixed to the inner tube.

또한, 상기 가이드부재는 상기 배기가스가 상기 몸체의 측면 방향을 향하도록 상기 몸체의 측면 방향을 향해 굴곡이 형성되고, 상기 고정 깃은 상기 가이드부재에 의해 가이드되는 배기가스가 상기 고정 깃에 부딪혀 상기 몸체의 후방을 향하도록 상기 가이드부재의 굴곡에 반대방향으로 굴곡이 형성될 수 있다.In addition, the guide member is curved toward the side of the body so that the exhaust gas is directed toward the side of the body, and the fixed blade is formed when the exhaust gas guided by the guide member hits the fixed blade. A bend may be formed in a direction opposite to the bend of the guide member so that it faces the rear of the body.

그리고, 상기 고정 깃은 상기 몸체의 후방으로 갈수록 상기 내통에 나란하게 형성될 수 있다.Additionally, the fixing feathers may be formed parallel to the inner tube toward the rear of the body.

또한, 상기 고정 깃은 상기 몸체의 후방으로 갈수록 폭이 증가하게 형성될 수 있다.Additionally, the fixed collar may be formed to increase in width toward the rear of the body.

그리고, 상기 연소실의 후방에 배치되어 회전하는 터빈단을 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a turbine stage disposed behind the combustion chamber and rotating.

또한, 상기 터빈단은, 상기 연소실로부터 배출되는 배기가스에 의해 회전하는 고압 터빈단; 및 상기 고압 터빈단을 통과한 배기가스에 의해 회전하며, 상기 회전축에 결합되는 저압 터빈단을 포함할 수 있다.In addition, the turbine stage includes a high-pressure turbine stage rotated by exhaust gas discharged from the combustion chamber; and a low-pressure turbine stage that is rotated by exhaust gas passing through the high-pressure turbine stage and is coupled to the rotation shaft.

그리고, 상기 연소실에 공급되는 대기 공기를 강제로 압축하기 위해 상기 연소실의 전방에 배치되는 압축기를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a compressor disposed in front of the combustion chamber to forcibly compress atmospheric air supplied to the combustion chamber.

또한, 상기 몸체의 전진력에 의해 상기 몸체로 유입되는 공기를 자연압축시키는 압축실을 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a compression chamber that naturally compresses the air flowing into the body by the forward force of the body.

그리고, 상기 가이드부재에 마련되는 증속기를 포함할 수 있다.And, it may include a speed increaser provided on the guide member.

또한, 상기 증속기를 둘러싸는 커버를 포함할 수 있다.Additionally, it may include a cover surrounding the speedometer.

따라서, 본 발명의 실시예들은, 팬 블레이드의 회전 시 발생될 수 있는 손실을 최소화하고, 공기마찰에 의한 저항을 감소시키며, 엔진 효율이 증대되어 연료절감과 속도 향상이 가능한 효과가 있다.Accordingly, embodiments of the present invention have the effect of minimizing losses that may occur when the fan blade rotates, reducing resistance due to air friction, and increasing engine efficiency, enabling fuel savings and speed improvement.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1(a)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방출배기를 이용한 분사추진기관의 단면도이고, 도 1(b)는 도 1(a)에서 터빈단과, 가이드부재와, 팬 블레이드와, 균형추를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2(a)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 방출배기를 이용한 분사추진기관의 단면도이고, 도 2(b)는 도 2(a)에서 터빈단과, 가이드부재와, 팬 블레이드와, 균형추를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3(a)는 본 발명의 제3 실시예에 따른 방출배기를 이용한 분사추진기관의 단면도이고, 도 3(b)는 도 3(a)에서 터빈단과, 가이드부재와, 고정 깃을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4(a)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 방출배기를 이용한 분사추진기관의 단면도이고, 도 4(b)는 도 4(a)에서 가이드부재와, 고정 깃을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 1 및 도 2에 구비된 팬 블레이드와 균형추가 설치된 모습을 도시한 도면이다.
도 6은 도 3 및 도 4에 구비된 고정 깃이 내통에 설치된 모습을 도시한 도면이다.
도 7(a)는 본 발명의 제5 실시예에 따른 방출배기를 이용한 분사추진기관의 단면도이고, 도 7(b)는 도 7(a)에서 터빈단과, 가이드부재와, 증속기와, 팬 블레이드와, 균형추를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8(a)는 본 발명의 제6 실시예에 따른 방출배기를 이용한 분사추진기관의 단면도이고, 도 8(b)는 도 8(a)에서 터빈단과, 가이드부재와, 증속기와, 팬 블레이드와, 균형추를 개략적으로 도시한 도면이다.
The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical idea of the present invention together with the detailed description of the invention described later. Therefore, the present invention includes the matters described in such drawings. It should not be interpreted as limited to only .
Figure 1(a) is a cross-sectional view of the injection propulsion engine using discharge exhaust according to the first embodiment of the present invention, and Figure 1(b) shows the turbine stage, guide member, fan blade, and counterweight in Figure 1(a). This is a drawing schematically showing.
Figure 2(a) is a cross-sectional view of the injection propulsion engine using discharge exhaust according to the second embodiment of the present invention, and Figure 2(b) shows the turbine stage, guide member, fan blade, and counterweight in Figure 2(a). This is a drawing schematically showing.
Figure 3(a) is a cross-sectional view of an injection propulsion engine using discharge exhaust according to a third embodiment of the present invention, and Figure 3(b) schematically shows the turbine stage, guide member, and fixed blade in Figure 3(a). This is a drawing.
Figure 4(a) is a cross-sectional view of an injection propulsion engine using discharge exhaust according to a fourth embodiment of the present invention, and Figure 4(b) is a diagram schematically showing the guide member and the fixed blade in Figure 4(a). am.
Figure 5 is a diagram showing the fan blades and balance weights provided in Figures 1 and 2 installed.
Figure 6 is a view showing the fixing blade provided in Figures 3 and 4 installed on the inner cylinder.
Figure 7(a) is a cross-sectional view of the injection propulsion engine using discharge exhaust according to the fifth embodiment of the present invention, and Figure 7(b) shows the turbine stage, guide member, gearbox, and fan blade in Figure 7(a). Wow, this is a diagram schematically showing the balance weight.
Figure 8(a) is a cross-sectional view of the injection propulsion engine using discharge exhaust according to the sixth embodiment of the present invention, and Figure 8(b) shows the turbine stage, guide member, gearbox, and fan blade in Figure 8(a). Wow, this is a diagram schematically showing the balance weight.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과하고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. Terms or words used in this specification and claims should not be construed as limited to their common or dictionary meanings, and the inventor may appropriately define the concept of terms in order to explain his or her invention in the best way. It must be interpreted with meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it is. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent the entire technical idea of the present invention, so at the time of filing the present application, various alternatives may be used to replace them. It should be understood that equivalents and variations may exist.

도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그러한 설명은 생략하도록 한다.In the drawings, the size of each component or specific part constituting the component is exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. Therefore, the size of each component does not entirely reflect the actual size. If it is determined that specific descriptions of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the gist of the present invention, such descriptions will be omitted.

본 명세서에서 사용되는 '결합' 또는 '연결'이라는 용어는, 하나의 부재와 다른 부재가 직접 결합되거나, 직접 연결되는 경우뿐만 아니라 하나의 부재가 이음부재를 통해 다른 부재에 간접적으로 결합되거나, 간접적으로 연결되는 경우도 포함한다.The term 'coupling' or 'connection' used in this specification refers not only to the case where one member and another member are directly coupled or directly connected, but also when one member is indirectly coupled to another member through a joint member, or indirectly connected to another member. Also includes cases where it is connected to .

본 발명은 전술한 문제점 내지 단점들을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 초음속으로 분사되는 측면 방향의 배기가스 속에서 팬 블레이드가 회전을 통해 추력을 얻는 하나의 실시예와, 초음속으로 분사되는 측면 방향의 배기가스 속에 돛단배의 돛과 같이 고정된 고정깃을 설치하여 추력을 얻는 다른 하나의 실시예의 방출배기를 이용한 분사추진기관을 제공하는데 목적이 있다.The present invention was created to solve the problems and shortcomings described above, and includes an embodiment in which a fan blade obtains thrust through rotation in lateral exhaust gas injected at supersonic speed, and a lateral exhaust gas injected at supersonic speed. The purpose is to provide an injection propulsion engine using another embodiment of the discharge exhaust, which obtains thrust by installing fixed blades like the sail of a sailboat in the gas.

분사추진기관은 흔히 제트엔진이라 불리는, 기관 내부에서 연소시킨 고온 고압의 배기가스를 제트노즐에서 분출시켜 그 반동력을 추진력으로 사용하는 열기관을 의미하며, 이하에서 설명되는 본 발명의 원리 및 특징은 터보제트, 터보팬, 램제트 등 다양한 열기관에 적용될 수 있음을 이해하여야 한다.An injection propulsion engine, commonly called a jet engine, refers to a heat engine that ejects high-temperature, high-pressure exhaust gas combusted inside the engine from a jet nozzle and uses the recoil force as a driving force. The principles and features of the present invention described below are the turbo engine. It should be understood that it can be applied to various heat engines such as jets, turbofans, and ramjets.

도 1(a)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방출배기를 이용한 분사추진기관의 단면도이고, 도 1(b)는 도 1(a)에서 터빈단과, 가이드부재와, 팬 블레이드와, 균형추를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 2(a)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 방출배기를 이용한 분사추진기관의 단면도이고, 도 2(b)는 도 2(a)에서 터빈단과, 가이드부재와, 팬 블레이드와, 균형추를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3(a)는 본 발명의 제3 실시예에 따른 방출배기를 이용한 분사추진기관의 단면도이고, 도 3(b)는 도 3(a)에서 터빈단과, 가이드부재와, 고정 깃을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 4(a)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 방출배기를 이용한 분사추진기관의 단면도이고, 도 4(b)는 도 4(a)에서 가이드부재와, 고정 깃을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 5는 도 1 및 도 2에 구비된 팬 블레이드와 균형추가 설치된 모습을 도시한 도면이고, 도 6은 도 3 및 도 4에 구비된 고정 깃이 내통에 설치된 모습을 도시한 도면이며, 도 7(a)는 본 발명의 제5 실시예에 따른 방출배기를 이용한 분사추진기관의 단면도이고, 도 7(b)는 도 7(a)에서 터빈단과, 가이드부재와, 증속기와, 팬 블레이드와, 균형추를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 8(a)는 본 발명의 제6 실시예에 따른 방출배기를 이용한 분사추진기관의 단면도이고, 도 8(b)는 도 8(a)에서 터빈단과, 가이드부재와, 증속기와, 팬 블레이드와, 균형추를 개략적으로 도시한 도면이다.Figure 1(a) is a cross-sectional view of the injection propulsion engine using discharge exhaust according to the first embodiment of the present invention, and Figure 1(b) shows the turbine stage, guide member, fan blade, and counterweight in Figure 1(a). is a diagram schematically showing, and Figure 2(a) is a cross-sectional view of an injection propulsion engine using discharge exhaust according to the second embodiment of the present invention, and Figure 2(b) is a turbine stage and a guide in Figure 2(a). It is a drawing schematically showing a member, a fan blade, and a counterweight. FIG. 3(a) is a cross-sectional view of an injection propulsion engine using discharge exhaust according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 3(b) is a view of FIG. (a) is a diagram schematically showing the turbine stage, the guide member, and the fixed blade, and Figure 4(a) is a cross-sectional view of the injection propulsion engine using discharge exhaust according to the fourth embodiment of the present invention, and Figure 4(a) is a schematic diagram showing the turbine stage, guide member, and fixed blade. b) is a diagram schematically showing the guide member and the fixed blade in Figure 4(a), Figure 5 is a diagram showing the fan blades and counterweights provided in Figures 1 and 2 installed, and Figure 6 is a diagram showing the fan blades and counterweights provided in Figures 1 and 2 It is a view showing the fixed blade provided in Figures 3 and 4 installed in the inner cylinder, Figure 7(a) is a cross-sectional view of the injection propulsion engine using discharge exhaust according to the fifth embodiment of the present invention, and Figure 7 ( b) is a diagram schematically showing the turbine stage, guide member, gearbox, fan blade, and counterweight in Figure 7(a), and Figure 8(a) shows the discharge exhaust according to the sixth embodiment of the present invention. It is a cross-sectional view of the injection propulsion engine used, and FIG. 8(b) is a diagram schematically showing the turbine stage, guide member, gearbox, fan blade, and counterweight in FIG. 8(a).

본 발명의 일 실시예에 따른 방출배기를 이용한 분사추진기관(10)은 팬 블레이드(420) 또는 고정 깃(460)이 구비된 추진력 제공수단(400)을 통해 엔진 효율을 극대화시킬 수 있는 분사추진기관(10)에 관한 것으로, 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 방출배기를 이용한 분사추진기관(10)에 대해 먼저 설명하고, 본 발명의 일 실시예에 따른 방출배기를 이용한 분사추진기관(10)이 기존의 엔진에 결합된 형태의 각 실시예에 대해 설명한다.The injection propulsion engine 10 using discharged exhaust according to an embodiment of the present invention provides injection propulsion that can maximize engine efficiency through a propulsion providing means 400 equipped with a fan blade 420 or a fixed blade 460. Regarding the engine 10, hereinafter, the injection propulsion engine 10 using the exhaust exhaust according to an embodiment of the present invention will first be described, and the injection propulsion engine 10 using the exhaust exhaust according to an embodiment of the present invention ( 10) Describes each embodiment of the form combined with the existing engine.

도면들을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방출배기를 이용한 분사추진기관(10)은, 몸체(100)와, 연소실(200)과, 가이드부재(300)와, 추진력 제공수단(400)을 포함한다.Referring to the drawings, the injection propulsion engine 10 using discharged exhaust according to an embodiment of the present invention includes a body 100, a combustion chamber 200, a guide member 300, and a propulsion providing means 400. Includes.

몸체(100)에는 연소실(200)과, 가이드부재(300)와, 추진력 제공수단(400)이 설치되어 보호된다. 몸체(100)의 형상은 엔진의 종류 및 필요한 부품에 따라서 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 대략 전방을 통해 외부 대기를 유입하고, 후방으로 배기가스가 방출되는 원통형으로 형성된다. 다만, 몸체(100)의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.The body 100 is protected by installing a combustion chamber 200, a guide member 300, and a propulsion providing means 400. The shape of the body 100 can be modified into various forms depending on the type of engine and required parts, and is approximately cylindrical, with external atmosphere flowing in through the front and exhaust gas being discharged from the rear. However, the shape of the body 100 is not limited to this.

몸체(100)는 케이싱(110)과 외곽 프레임(130)을 포함할 수 있으며, 케이싱(110)에는 후술하는 추진력 제공수단(400)이 설치될 수 있고, 외곽 프레임(130)은 케이싱(110)의 후방에 결합될 수 있다.The body 100 may include a casing 110 and an outer frame 130. A propulsion providing means 400, which will be described later, may be installed on the casing 110, and the outer frame 130 may include the casing 110. Can be connected to the rear of.

연소실(200)은 몸체(100) 내에 설치된다. 연소실(200)은 압축된 공기에 연료를 혼합하여 연소할 수 있는 공간을 제공한다. 또한, 연소실(200)에서 연소된 공기와 연료는 후방을 향해 고온 고압의 배기가스로 분출된다.The combustion chamber 200 is installed within the body 100. The combustion chamber 200 provides a space for combustion by mixing fuel with compressed air. Additionally, the air and fuel burned in the combustion chamber 200 are ejected toward the rear as high-temperature, high-pressure exhaust gas.

가이드부재(300)는 연소실(200)로부터 배출되는 배기가스를 미리 설정된 방향으로 안내하도록 마련된다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 가이드부재(300)에는 배기가스가 몸체(100)의 측면 방향을 향하도록 몸체(100)의 측면 방향을 향해 굴곡(310)이 형성되게 마련될 수 있다.The guide member 300 is provided to guide the exhaust gas discharged from the combustion chamber 200 in a preset direction. Referring to FIGS. 1 to 4 , the guide member 300 may be provided with a curve 310 formed toward the side of the body 100 so that exhaust gas is directed toward the side of the body 100 .

추진력 제공수단(400)은 가이드부재(300)로부터 가이드되는 배기가스(도 1 내지 도 4의 G 참조)에 부딪혀 추진력을 제공하도록 마련된다. 여기서, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 추진력 제공수단(400)은 가이드부재(300)의 후방에 1개가 구비되도록 마련될 수 있다.The propulsion providing means 400 is provided to provide propulsion by hitting the exhaust gas (see G in FIGS. 1 to 4) guided from the guide member 300. Here, referring to FIGS. 1 to 4, one propulsion providing means 400 may be provided at the rear of the guide member 300.

추진력 제공수단(400)은 다양할 수 있으며, 하나의 실시예로 회전하는 팬 블레이드(420, 도 1 및 도 2 참조)를 포함할 수 있고, 다른 실시예로 고정된 고정 깃(460, 도 3 및 도 4 참조)을 포함할 수 있다. 여기서, 팬 블레이드(420)와 고정 깃(460)의 기본적인 형상은 공통될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 팬 블레이드(420)는 회전축(410)에 결합되어 회전하지만, 고정 깃(460)은 내통(450)에 결합되어 고정된다는 점에서 차이가 있다.The propulsion providing means 400 may vary, and may include rotating fan blades 420 (see FIGS. 1 and 2) in one embodiment, and fixed blades 460 (FIG. 3) in another embodiment. and (see FIG. 4). Here, the basic shape of the fan blade 420 and the fixed blade 460 may be common, but is not limited thereto. The fan blade 420 is coupled to the rotation shaft 410 and rotates, but the difference is that the fixed blade 460 is coupled to the inner cylinder 450 and fixed.

우선, 도 1 및 도 2를 참조하여 하나의 실시예로 추진력 제공수단(400)이 팬 블레이드(420)를 포함하는 경우에 대해 설명한다.First, with reference to FIGS. 1 and 2 , a case in which the propulsion providing means 400 includes a fan blade 420 will be described as an embodiment.

추진력 제공수단(400)은 회전축(410)과, 팬 블레이드(420)를 포함할 수 있다. The propulsion providing means 400 may include a rotating shaft 410 and a fan blade 420.

회전축(410)은 몸통 내측에 회전가능하게 설치된다. 그리고, 팬 블레이드(420)는 회전축(410)에 결합되어 회전하도록 마련된다. 여기서, 회전축(410)과 팬 블레이드(420)는 터빈단(600), 예를 들어, 저압 터빈단(620)에 의해 회전하도록 마련될 수 있다.The rotation shaft 410 is rotatably installed inside the torso. Additionally, the fan blade 420 is coupled to the rotation shaft 410 and rotates. Here, the rotation shaft 410 and the fan blade 420 may be provided to rotate by the turbine stage 600, for example, the low pressure turbine stage 620.

한편, 도 1(b) 및 도 2(b)를 참조하면, 전술한 바와 같이, 가이드부재(300)에는 몸체(100)의 측면 방향을 향해 굴곡(310)이 형성될 수 있으며, 이 경우, 팬 블레이드(420)에는 가이드부재(300)에 의해 가이드되는 배기가스(G)가 팬 블레이드(420)에 부딪혀 몸체(100)의 후방을 향하도록, 가이드부재(300)의 굴곡(310)에 반대방향으로 굴곡(421)이 형성될 수 있다.Meanwhile, referring to FIGS. 1(b) and 2(b), as described above, a bend 310 may be formed in the guide member 300 toward the side direction of the body 100. In this case, In the fan blade 420, the exhaust gas (G) guided by the guide member 300 hits the fan blade 420 and is directed toward the rear of the body 100, opposing the bend 310 of the guide member 300. A bend 421 may be formed in this direction.

그리고, 팬 블레이드(420)는 몸체(100)의 후방으로 갈수록 회전축(410)에 나란하게 형성될 수 있다. 즉, 팬 블레이드(420)는 가이드부재(300)의 굴곡(310)에 반대방향으로 굴곡(421)이 형성되되 몸체(100)의 후방으로 갈수록 회전축(410)에 나란하게 형성될 수 있다. 또한, 팬 블레이드(420)는 몸체(100)의 후방으로 갈수록 상하 방향의 폭이 증가하게 형성될 수 있다.Additionally, the fan blades 420 may be formed parallel to the rotation axis 410 toward the rear of the body 100. That is, the fan blade 420 may have a curve 421 formed in a direction opposite to the curve 310 of the guide member 300 and may be formed parallel to the rotation axis 410 toward the rear of the body 100. Additionally, the fan blade 420 may be formed to have a vertical width that increases toward the rear of the body 100.

이와 같은 형태에 의해 연소실(200)로부터 분사되는 배기가스가 가이드부재(300)에 의해 몸체(100)의 측면 방향으로 굴절되면서 속도가 증가하여 팬 블레이드(420)에 효율적으로 부딪힌다. 여기서, 팬 블레이드(420)에 부딪히는 충격력에 의해 기본적인 분사추진력 외에 팬 블레이드(420)에 의한 추가적 추진력을 더 얻을 수 있는 효과가 있다.Due to this type, the exhaust gas sprayed from the combustion chamber 200 is refracted toward the side of the body 100 by the guide member 300, and its speed increases to efficiently hit the fan blade 420. Here, there is an effect of obtaining additional thrust by the fan blade 420 in addition to the basic injection propulsion force due to the impact force hitting the fan blade 420.

도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, 균형추(500)는 팬 블레이드(420)의 대향되는 위치에서 회전축(410)에 결합되어 회전한다. 하나의 팬 플레이드가 단독으로 회전하는 경우 무게 불균형에 의해 진동이 발생되므로 이러한 진동을 방지하기 위해 팬 블레이드(420)의 대향되는 위치에 균형추(500)가 회전축(410)에 결합되어 회전하도록 마련될 수 있다.Referring to FIGS. 1, 2, and 5, the balance weight 500 is coupled to the rotation shaft 410 at a position opposite to the fan blade 420 and rotates. When one fan blade rotates alone, vibration is generated due to weight imbalance, so to prevent such vibration, a counterweight 500 is provided at an opposing position of the fan blade 420 to rotate by being coupled to the rotation shaft 410. You can.

여기서, 도 5를 참조하면, 로터(120)의 외면에 팬 블레이드(420)가 설치되고, 팬 블레이드(420)의 반대편의 로터(120)의 내면에 균형추(500)가 설치될 수 있다.Here, referring to FIG. 5 , a fan blade 420 may be installed on the outer surface of the rotor 120, and a counterweight 500 may be installed on the inner surface of the rotor 120 on the opposite side of the fan blade 420.

다른 실시예로 도 7 및 도 8을 참조하면, 증속기(910)가 가이드부재(300)에 마련될 수 있다. 여기서, 커버(920)는 증속기(910)를 둘러싸도록 형성되어 증속기(910)를 보호한다. 예를 들어, 가이드부재(300)의 중심부에 빈 공간 형태의 커버(920)가 마련되고, 커버(920)의 내부에 증속기(910)가 설치되도록 구성될 수 있다. Referring to FIGS. 7 and 8 in another embodiment, a speed increaser 910 may be provided on the guide member 300. Here, the cover 920 is formed to surround the gearbox 910 to protect the gearbox 910. For example, a cover 920 in the form of an empty space may be provided at the center of the guide member 300, and a speed increaser 910 may be installed inside the cover 920.

그리고, 증속기(910)는 터빈단(600)과 추진력 제공수단(400) 사이에 설치될 수 있으며, 이에 의해 추진력 제공수단(400)의 회전 속도를 높일 수 있다. Additionally, the gearbox 910 may be installed between the turbine stage 600 and the propulsion providing means 400, thereby increasing the rotational speed of the propulsion providing means 400.

여기서, 증속기(910)의 일측은 터빈단(600)에 결합된 제1 회전축(411)에 연결되고, 증속기(910)의 타측은 추진력 제공수단(400)에 결합된 제2 회전축(412)에 연결될 수 있다. Here, one side of the gearbox 910 is connected to the first rotation shaft 411 coupled to the turbine end 600, and the other side of the gearbox 910 is connected to the second rotation shaft 412 coupled to the propulsion providing means 400. ) can be connected to.

즉, 제1 회전축(411)은 터빈단(600)과 증속기(910)를 연결하고, 제2 회전축(412)은 추진력 제공수단(400)과 증속기(910)를 연결하도록 마련될 수 있다. That is, the first rotation shaft 411 connects the turbine stage 600 and the gearbox 910, and the second rotation shaft 412 connects the propulsion providing means 400 and the gearbox 910. .

다음, 도 3 및 도 4를 참조하여 다른 실시예로 추진력 제공수단(400)이 고정 깃(460)을 포함하는 경우에 대해 설명한다.Next, with reference to FIGS. 3 and 4 , a case in which the propulsion providing means 400 includes a fixed blade 460 will be described in another embodiment.

추진력 제공수단(400)은 내통(450)과, 고정 깃(460)을 포함할 수 있다. The propulsion providing means 400 may include an inner tube 450 and a fixed blade 460.

내통(450)은 몸체(100) 내부에 고정 설치된다. 그리고, 고정 깃(460)은 내통(450)에 결합되어 고정된다. The inner cylinder 450 is fixedly installed inside the body 100. And, the fixing collar 460 is coupled to and fixed to the inner tube 450.

한편, 도 3 및 도 4를 참조하면, 전술한 바와 같이, 가이드부재(300)에는 몸체(100)의 측면 방향을 향해 굴곡(310)이 형성될 수 있으며, 이 경우, 고정 깃(460)은 가이드부재(300)에 의해 가이드되는 배기가스(G)가 고정 깃(460)에 부딪혀 몸체(100)의 후방을 향하도록, 가이드부재(300)의 굴곡(310)에 반대방향으로 굴곡(461)이 형성될 수 있다.Meanwhile, referring to FIGS. 3 and 4, as described above, a bend 310 may be formed in the guide member 300 toward the side direction of the body 100, and in this case, the fixing blade 460 The exhaust gas (G) guided by the guide member 300 hits the fixed blade 460 and is bent (461) in the opposite direction to the bend (310) of the guide member (300) so that it faces the rear of the body (100). This can be formed.

그리고, 고정 깃(460)은 몸체(100)의 후방으로 갈수록 내통(450)에 나란하게 형성될 수 있다. 즉, 고정 깃(460)은 가이드부재(300)의 굴곡(310)에 반대방향으로 굴곡(461)이 형성되되 몸체(100)의 후방으로 갈수록 내통(450)에 나란하게 형성될 수 있다. 또한, 고정 깃(460)은 몸체(100)의 후방으로 갈수록 상하 방향의 폭이 증가하게 형성될 수 있다. Additionally, the fixing collar 460 may be formed parallel to the inner tube 450 toward the rear of the body 100. That is, the fixing blade 460 may be formed with a curve 461 in a direction opposite to the curve 310 of the guide member 300, and may be formed parallel to the inner tube 450 toward the rear of the body 100. Additionally, the fixed collar 460 may be formed to have a width in the vertical direction that increases toward the rear of the body 100.

이와 같은 형태에 의해 연소실(200)로부터 분사되는 배기가스가 가이드부재(300)에 의해 몸체(100)의 측면 방향으로 굴절되면서 속도가 증가하여 고정 깃(460)에 효율적으로 부딪힌다. 여기서, 고정 깃(460)에 부딪히는 충격력에 의해 기본적인 분사추진력 외에 고정 깃(460)에 의한 추가적 추진력을 더 얻을 수 있는 효과가 있다.Due to this type, the exhaust gas sprayed from the combustion chamber 200 is refracted toward the side of the body 100 by the guide member 300, and its speed increases to efficiently hit the fixed blade 460. Here, there is an effect of obtaining additional thrust by the fixed blades 460 in addition to the basic injection propulsion force due to the impact force hitting the fixed blades 460.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 방출배기를 이용한 분사추진기관(10)이 기존의 엔진에 결합된 형태의 각 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, each embodiment in which the injection propulsion engine 10 using discharged exhaust according to an embodiment of the present invention is combined with an existing engine will be described.

도 1(a)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방출배기를 이용한 분사추진기관(10)의 단면도로 배기가스의 유동 경로를 함께 보여주는 도면이다. 이에 의하면, 엔진의 맨 끝단 하류 분사노즐에서 초음속으로 분사되는 배기가스 속에서 팬 블레이드(420)의 회전을 통해 초음속대에서도 높은 추력을 얻을 수 있다. Figure 1(a) is a cross-sectional view of the injection propulsion engine 10 using discharged exhaust according to the first embodiment of the present invention, showing the flow path of the exhaust gas. According to this, high thrust can be obtained even in the supersonic speed range through the rotation of the fan blade 420 in the exhaust gas injected at supersonic speed from the downstream injection nozzle at the very end of the engine.

도 1(a)의 제1 실시예는 가장 일반적인 형태의 터보팬 엔진을 본 발명의 원리에 따라 변형한 형태를 취한다. 즉, 일반적인 터보팬 엔진에 가이드부재(300)와, 회전축(410)과, 팬 블레이드(420)가 결합된다.The first embodiment of Figure 1(a) takes the most common form of a turbofan engine modified according to the principles of the present invention. That is, the guide member 300, the rotating shaft 410, and the fan blade 420 are combined with a general turbofan engine.

도 1(a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보팬(1)은 대략적인 외형이 일반적인 터보팬과 유사한 형태를 이루고 있는데, 전방을 통해 외부 대기를 유입하고, 후방으로 배기가스가 방출되는 원통형으로 형성된다.Referring to FIG. 1(a), the turbofan 1 according to an embodiment of the present invention has an approximate appearance similar to a general turbofan, with external atmosphere flowing in through the front and exhaust gas flowing through the rear. It is formed in a cylindrical shape from which is released.

도 1(a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보팬(1)은 몸체(100)와, 연소실(200)과, 고압 터빈단(610)과, 저압 터빈단(620)과, 가이드부재(300)와, 회전축(410)과, 팬 블레이드(420)를 포함한다. 각 구성의 상세한 설명은 전술한 설명으로 대체한다. As shown in Figure 1 (a), the turbofan 1 according to an embodiment of the present invention includes a body 100, a combustion chamber 200, a high pressure turbine stage 610, and a low pressure turbine stage 620. ), a guide member 300, a rotation shaft 410, and a fan blade 420. Detailed descriptions of each configuration are replaced with the above description.

여기서, 본 실시예의 터보팬(1)의 경우, 연소실(200)에 공급되는 대기 공기를 강제로 압축하기 위해 연소실(200)의 전방에 압축기(700)가 배치된다. 압축기(700)는 다수의 회전블레이드 및 안내단으로 이루어지며, 터빈단(600)의 회전력에 의해서 회전하게 된다. Here, in the case of the turbofan 1 of this embodiment, the compressor 700 is disposed in front of the combustion chamber 200 to forcibly compress the atmospheric air supplied to the combustion chamber 200. The compressor 700 consists of a plurality of rotating blades and a guide stage, and rotates by the rotational force of the turbine stage 600.

연소실(200)의 후방에는 회전가능하도록 마련된 터빈단(600)이 배치된다. 터빈단(600)은 고압 터빈단(610)과, 저압 터빈단(620)을 포함할 수 있다. 도 1(a)에서 고압 터빈단(610)은 3단으로 도시되었으나, 터빈의 종류 및 개수가 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있다.A rotatable turbine stage 600 is disposed at the rear of the combustion chamber 200. The turbine stage 600 may include a high pressure turbine stage 610 and a low pressure turbine stage 620. In FIG. 1(a), the high pressure turbine stage 610 is shown in three stages, but the type and number of turbines are not limited to this and can be modified into various forms.

고압 터빈단(610)은 회전체의 원주에 다수의 블레이드가 설치된 형태로 이루어지며, 연소실(200)로부터 배출된 고온 고압의 배기가스에 의해 고속으로 회전하게 된다. 고압 터빈단(610)은 유체가 가지는 직선 운동에너지를 유용한 기계적 회전에너지로 변환시켜 압축기회전축(710)을 통해 압축기(700)를 가동한다. The high-pressure turbine stage 610 has a plurality of blades installed on the circumference of the rotating body, and rotates at high speed by high-temperature, high-pressure exhaust gas discharged from the combustion chamber 200. The high pressure turbine stage 610 converts the linear kinetic energy of the fluid into useful mechanical rotational energy and operates the compressor 700 through the compressor rotation shaft 710.

저압 터빈단(620)은 고압 터빈단(610)의 후방에 위치하며, 고압 터빈단(610)을 통과한 배기가스가 속도와 압력이 감소된 상태에서 후방에 위치한 저압 터빈단(620)을 회전시킨다. 저압 터빈단(620)은 회전축(410)에 결합된다. 여기서, 회전축(410)의 일측에 결합된 저압 터빈단(620)이 회전하면 회전축(410)의 타측에 결합된 팬 블레이드(420) 역시 회전한다.The low-pressure turbine stage 620 is located at the rear of the high-pressure turbine stage 610, and the exhaust gas passing through the high-pressure turbine stage 610 rotates the low-pressure turbine stage 620 located at the rear in a reduced speed and pressure state. I order it. The low pressure turbine stage 620 is coupled to the rotating shaft 410. Here, when the low pressure turbine stage 620 coupled to one side of the rotating shaft 410 rotates, the fan blade 420 coupled to the other side of the rotating shaft 410 also rotates.

저압 터빈단(620)을 벗어난 배기가스는 가이드부재(300)를 통과하는데, 가이드부재(300)에는 저압 터빈단(620)의 모습과 유사한 형태로 굴곡(310)이 형성되며 공통되는 방향으로 배치된다. Exhaust gas leaving the low-pressure turbine stage 620 passes through the guide member 300, where a curve 310 is formed in a similar shape to that of the low-pressure turbine stage 620 and is arranged in a common direction. do.

가이드부재(300)는 저압 터빈단(620)이 회전할 수 있도록 중심을 지지해주는 기능 외에도 종래 기술과 달리 각 프레임들이 축류가 아닌 측면을 향하도록 굴곡(310)이 형성된다. 그러한 굴곡(310) 형상에 의해 저압 터빈단(620)을 벗어난 측면 방향의 배기가스를 다시 한 번 더 측면 방향으로 굴절시켜주는 기능과 함께, 분사속도를 초음속으로 높여서 사실상 강한 와류상태로 만들어 팬 블레이드(420)에 효과적이고 충격적으로 부딪히게 한다. The guide member 300 not only supports the center so that the low-pressure turbine stage 620 can rotate, but, unlike the prior art, each frame is curved 310 so that it faces the side rather than the axial flow. The shape of the bend 310 has the function of deflecting the exhaust gas deviating from the low-pressure turbine stage 620 toward the side again, and increases the injection speed to supersonic speed, effectively creating a strong vortex state and blowing the fan blade. (420) to hit it effectively and shockingly.

즉, 도 1(b)를 참조하면, 저압 터빈단(620)을 벗어난 배기가스는 수평방향에 대해 대략 -30°내지 -50°로 눕혀져 분사되는데, 이것을 가이드부재(300)가 -40°내지 -70°로 굴절시켜주고 속도를 높여서 팬 블레이드(420)에 가장 효율적이고 충격적으로 부딪히게 한다. That is, referring to FIG. 1(b), the exhaust gas leaving the low-pressure turbine stage 620 is injected at an angle of approximately -30° to -50° with respect to the horizontal direction, and the guide member 300 rotates this at an angle of -40° to -40°. It is deflected to -70° and the speed is increased to hit the fan blade 420 most efficiently and impactfully.

이때, 가이드부재(300)를 벗어난 마하 2 내지 3의 측면 배기가스는 몸체(100)에 구비된 케이싱(110)에 갇혀서 사실상 와류를 형성하여 빠져나가는 도중에 정회전하는 팬 블레이드(420)와 맞부딪히기 때문에, 그 충격력이 대단히 높으며, 따라서 기본적 분사추진력 외에 팬 블레이드(420)에 의한 추가적 추진력을 상당량 얻을 수 있고, 속도 또한 팬 블레이드(420)의 형상대로 2배 정도가 가속되어 마하 4 내지 6에 이르게 될 수 있다.At this time, the side exhaust gas of Mach 2 to 3, which escapes the guide member 300, is trapped in the casing 110 provided in the body 100, virtually forming a vortex, and collides with the fan blade 420 rotating forward on the way out. , the impact force is very high, and therefore, in addition to the basic injection propulsion force, a significant amount of additional propulsion force can be obtained by the fan blade 420, and the speed is also accelerated by about twice according to the shape of the fan blade 420, reaching Mach 4 to Mach 6. You can.

팬 블레이드(420)는 전방 부분이 가이드부재(300)의 후방 부분과 대체적으로 같은 방향이 되게 굴곡(421)이 형성되지만, 팬 블레이드(420)의 후방 단부로 갈수록 회전축(410) 방향과 동일한 방향이 되게 구성된다. 이에 의해, 가이드부재(300)를 벗어난 측면 배기가스가 팬 블레이드(420)의 전방에 유입될 때에는 마찰이 적은 상태로 자연스럽게 유입되지만, 이후 후방으로 갈수록 마찰이 심해지고 속도가 빨라져 추진력은 높아지고 분사 속도도 빨라지는 효과가 있다. The fan blade 420 is curved 421 so that the front portion is generally in the same direction as the rear portion of the guide member 300, but as it moves toward the rear end of the fan blade 420, it bends in the same direction as the rotation axis 410. It is structured like this. As a result, when the side exhaust gas that escapes the guide member 300 flows into the front of the fan blade 420, it naturally flows in with low friction, but as it goes toward the rear, the friction increases and the speed increases, increasing the driving force and the injection speed. It also has the effect of speeding up.

이러한 팬 블레이드(420)는 가이드부재(300)를 통해 배출되는 측면 배기가스를 최대한 빠르게 후방으로 가속하기 위하여 가이드부재(300)의 굴곡(310) 형상과 반대되는 방향으로 굴곡(461)이 형성되는데, 팬 블레이드(420)의 전방 부분은 가이드부재(300)의 후방 부분과 대체적으로 같은 방향이 되게 하고, 후방의 단부로 갈수록 축류와 동일한 방향이 되게 하여 와류를 형성하며 빠져나가는 측면 배기가스가 최상의 상태로 팬 블레이드(420)에 부딪히게 하여 준다. In order to accelerate the side exhaust gas discharged through the guide member 300 rearward as quickly as possible, the fan blade 420 is formed with a curve 461 in a direction opposite to the shape of the curve 310 of the guide member 300. , the front part of the fan blade 420 is generally in the same direction as the rear part of the guide member 300, and toward the rear end, it is in the same direction as the axial flow, so that the side exhaust gas that escapes forming a vortex is at its best. It is allowed to hit the fan blade 420 in this state.

팬 블레이드(420)의 수량은 1개로 제한하는 것이 바람직한데, 다수 개일 경우 마하 2 내지 3의 초음속으로 밀려들어오는 측면 배기가스와 전방 부분이 충돌해서 발생하는 충격파로 인해 효율이 떨어지는 현상과 함께, 다량의 에너지 손실이 발생하므로 그 손실을 줄이기 위해서도 단독으로 구성하는 것이 바람직하다. It is desirable to limit the number of fan blades 420 to one, but if there are many, the efficiency is reduced due to the shock wave generated when the front part collides with the side exhaust gases flowing in at supersonic speeds of Mach 2 to 3. Since energy loss occurs, it is desirable to configure it alone to reduce the loss.

그리고, -40°내지 -70°로 눕혀진 배기가스가 와류를 형성하며 빠져나가는 상태에서는 앞선 인자에 가로막혀 뒷부분 인자 전체 면에 충분히 닿지 못하기 때문에 단독의 팬 블레이드(420)로 구성하여 팬 블레이드(420) 전체 면에 배기가스가 골고루 닿을 수 있도록 1개로 제한하는 것이 바람직하다. In addition, when the exhaust gas, which is laid down at -40° to -70°, forms a vortex and escapes, it is blocked by the front element and cannot sufficiently reach the entire surface of the rear element. Therefore, the fan blade is composed of a single fan blade 420. (420) It is desirable to limit it to one so that the exhaust gas can reach the entire surface evenly.

그리고, 후방으로 갈수록 그 폭을 넓게 하며, 이에 의해 많은 양의 배기가스가 원활히 빠져나갈 수 있는 효과가 있다.And, the width becomes wider towards the rear, which has the effect of allowing a large amount of exhaust gas to escape smoothly.

팬 블레이드(420)가 저압 터빈단(620)의 회전력에 의해서 회전하는 회전체로 본 발명을 구현할 경우, 단독의 팬 블레이드(420)는 무게 불균형에 의해서 진동이 발생하므로 팬 블레이드(420)의 반대편 로터(120) 내면에 균형추(500)를 설치하여 진동을 방지한다. When the present invention is implemented as a rotating body in which the fan blade 420 is rotated by the rotational force of the low-pressure turbine stage 620, the single fan blade 420 is vibrated due to weight imbalance, so the fan blade 420 on the opposite side A counterweight 500 is installed on the inner surface of the rotor 120 to prevent vibration.

도 1에 도시한 배기가스의 유동경로와 단독의 팬 블레이드(420)는 전술한 설명에 따라 도출된 최상의 선택임을 보여준다.The exhaust gas flow path and the single fan blade 420 shown in FIG. 1 are shown to be the best choice derived from the above description.

이와 같이, 엔진의 후방 단부에 설치된 팬 블레이드(420)는 마하 2 내지 3의 측면 배기가스가 부딪히기 때문에 엄청난 충격력이 발생하며, 이에 의해 초음속대에서도 높은 추력을 얻을 수 있고 좁은 공간 내에서도 많은 추진력을 얻을 수 있는 효과가 있다. In this way, the fan blade 420 installed at the rear end of the engine generates an enormous impact force because the side exhaust gases of Mach 2 to 3 collide, and as a result, high thrust can be obtained even at supersonic speeds and a lot of thrust can be obtained even within a narrow space. There is a possible effect.

따라서, 이러한 팬 블레이드(420)의 추진 방식은 종래의 터보팬 또는 터보프롭의 대형 팬을 대체할 수 있다. 또한, 연료소모율이 높은 재연소 터보제트의 경우 연료소모율이 낮은 추진기관으로 변형 설계가 가능한 장점이 있다.Therefore, this propulsion method of the fan blade 420 can replace a conventional turbofan or a large turboprop fan. In addition, in the case of a reburn turbojet with a high fuel consumption rate, there is an advantage in that it can be designed to be modified into a propulsion engine with a low fuel consumption rate.

도 2(a)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 방출배기를 이용한 분사추진기관(10)의 단면도로, 램제트의 단면도와 배기가스의 유동 경로를 함께 나타낸 것이다. 즉, 일반적인 램제트에 가이드부재(300)와, 회전축(410)과, 팬 블레이드(420)가 결합된다.Figure 2(a) is a cross-sectional view of the injection propulsion engine 10 using discharged exhaust according to the second embodiment of the present invention, showing the cross-sectional view of the ramjet and the flow path of the exhaust gas. That is, the guide member 300, the rotation shaft 410, and the fan blade 420 are combined with a general ramjet.

도 2(a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 램제트(2)는 몸체(100)와, 연소실(200)과, 터빈단(600), 예를 들어 고압 터빈단과, 가이드부재(300)와, 회전축(410)과, 팬 블레이드(420)를 포함한다. 각 구성의 상세한 설명은 전술한 설명으로 대체한다. 그리고, 압축실(800)을 포함한다.As shown in Figure 2 (a), the ramjet 2 according to an embodiment of the present invention includes a body 100, a combustion chamber 200, a turbine stage 600, for example, a high pressure turbine stage, and a guide. It includes a member 300, a rotating shaft 410, and a fan blade 420. Detailed descriptions of each configuration are replaced with the above description. And, it includes a compression chamber 800.

도 2(a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 램제트(2) 엔진은, 일반적인 터보제트엔진의 전방에 설치된 강제 압축기를 제거한 모습과 유사한 형태를 취하고 있다.Referring to FIG. 2(a), the ramjet (2) engine according to an embodiment of the present invention has a form similar to that of a typical turbojet engine with the forced compressor installed at the front removed.

일반적인 램제트는 고속항공에 사용되기 때문에 흡입구를 통하여 유입되는 공기가 자연 압축되면 램효과가 발생되며, 터보제트 엔진도 고속에서 전방의 압축기를 제거하면 램제트 엔진과 동일한 램효과를 얻을 수 있으므로, 본 발명은 이러한 내용을 활용한 것이다. Since a general ramjet is used in high-speed aviation, a ram effect occurs when the air flowing in through the intake is naturally compressed, and a turbojet engine can also obtain the same ram effect as a ramjet engine by removing the front compressor at high speed, so the present invention uses these contents.

도 2(a)를 참조하면, 몸체(100)의 전방에는 몸체(100)의 전진력에 의해서 유입되는 공기를 자연압축시키는 압축실(800)이 설치된다.Referring to FIG. 2(a), a compression chamber 800 is installed in front of the body 100 to naturally compress the air introduced by the forward force of the body 100.

압축실(800)을 통해 유입된 자연 압축공기는 연소실(200)에서 연료와 혼합하여 연소된다. 연소 가스는 후방에 설치된 터빈단(600)을 회전시킨다. 여기서, 터빈단(600)은 고압 터빈단일 수 있다. 이때, 터빈단(600)의 회전축(410)이 몸체(100)의 중심부에 위치해야 하므로, 연소실(200)은 회전축(410)의 둘레에 터보팬처럼 분산하여 배치된다.Natural compressed air introduced through the compression chamber 800 is mixed with fuel and burned in the combustion chamber 200. Combustion gas rotates the turbine stage 600 installed at the rear. Here, the turbine stage 600 may be a high pressure turbine stage. At this time, since the rotation axis 410 of the turbine stage 600 must be located at the center of the body 100, the combustion chambers 200 are distributed around the rotation axis 410 like a turbo fan.

터빈단(600)의 후방에는 가이드부재(300)가 설치된다. 가이드부재(300)는 터빈단(600)의 형상과 유사한 모습으로 굴곡(310)이 형성되며 동일한 방향으로 설치된다.A guide member 300 is installed at the rear of the turbine stage 600. The guide member 300 has a curve 310 similar to the shape of the turbine stage 600 and is installed in the same direction.

가이드부재(300)는 터빈단(600)이 회전할 수 있도록 중심을 지지해주는 기능 외에도 종래 기술과 달리 각 프레임들이 축류가 아닌 측면을 향하도록 굴곡(310)이 형성된다. 그러한 굴곡(310) 형상에 의해 터빈단(600)을 벗어난 측면의 배기가스를 다시 한 번 더 측면방향으로 굴절시켜주고 속도도 높여서 팬 블레이드(420)에 효과적이고 충격적으로 부딪히게 한다. In addition to supporting the center of the turbine stage 600 so that it can rotate, the guide member 300 is curved 310 so that, unlike the prior art, each frame faces the side rather than the axial flow. Due to the shape of the bend 310, the exhaust gas on the side that leaves the turbine stage 600 is once again deflected in the side direction and its speed is increased to effectively and shockingly hit the fan blade 420.

즉, 강한 와류상태를 만들어 팬 블레이드(420)에 효과적이고 충격적으로 부딪히게 한다. 가이드부재(300)의 후방에는 팬 블레이드(420)가 설치된다. 팬 블레이드(420)는 회전축(410)을 통해서 터빈단(600)과 연결되어 있으며, 터빈단(600)이 회전하게 되면 팬 블레이드(420)도 함께 회전하게 된다. In other words, a strong vortex state is created to effectively and shockingly hit the fan blade 420. A fan blade 420 is installed at the rear of the guide member 300. The fan blade 420 is connected to the turbine stage 600 through the rotation shaft 410, and when the turbine stage 600 rotates, the fan blade 420 also rotates.

또한, 팬 블레이드(420)는 전술한 바와 같이 가이드부재(300)를 통해 배출되는 초음속의 측면 배기가스를 후방으로 빠르게 밀쳐내는 역할을 하므로, 본 실시예처럼 램제트(2) 엔진에서도 배기가스에 의한 기본적인 추력 외에 팬 블레이드(420)에 의한 추진력을 추가로 얻을 수 있게 된다. In addition, as described above, the fan blade 420 serves to quickly push the supersonic side exhaust gas discharged through the guide member 300 rearward, so in the ramjet 2 engine as in the present embodiment, the exhaust gas In addition to the basic thrust, additional thrust can be obtained by the fan blades 420.

이때, 가이드부재(300)를 벗어난 마하 2.5 내지 3.5의 측면 배기가스는 몸체(100)에 구비된 케이싱(110)에 갇혀서 사실상 와류를 형성하여 빠져나가는 도중에 정회전하는 팬 블레이드(420)와 맞부딪히기 때문에 그 충격력이 대단히 높으며, 따라서 기본적 분사추진력 외에 팬 블레이드(420)에 의한 추가적 추진력을 상당량 얻을 수 있고, 속도 또한 팬 블레이드(420)의 형상대로 2배 정도가 가속되어 마하 5 내지 7에 이르게 될 수 있다.At this time, the side exhaust gas of Mach 2.5 to 3.5, which escapes from the guide member 300, is trapped in the casing 110 provided in the body 100, virtually forming a vortex, and collides with the fan blade 420 rotating forward on the way out. The impact force is very high, so in addition to the basic injection propulsion force, a significant amount of additional propulsion force can be obtained by the fan blade 420, and the speed can also be accelerated by about twice according to the shape of the fan blade 420, reaching Mach 5 to Mach 7. there is.

도 2(b)를 참조하면, 팬 블레이드(420)는 전방 부분이 가이드부재(300)의 후방 부분과 대체적으로 같은 방향이 되게 굴곡(421)이 형성되지만, 팬 블레이드(420)의 후방 단부로 갈수록 엔진의 축류와 동일한 방향이 되게 구성된다. 이에 의해, 가이드부재(300)를 벗어난 측면 배기가스가 팬 블레이드(420)의 전방에 유입될 때에는 마찰이 적은 상태로 자연스럽게 유입되지만, 이후 후방으로 갈수록 마찰이 심해지고 속도가 더해져 추진력은 높아지고 분사 속도도 빨라지는 효과가 있다. Referring to FIG. 2(b), the front portion of the fan blade 420 is formed with a curve 421 so that the front portion is generally in the same direction as the rear portion of the guide member 300, but the bend 421 is formed at the rear end of the fan blade 420. Increasingly, it is configured to be in the same direction as the axial flow of the engine. As a result, when the side exhaust gas that escapes the guide member 300 flows into the front of the fan blade 420, it naturally flows in with low friction, but as it goes toward the rear, the friction increases and the speed increases, increasing the driving force and the injection speed. It also has the effect of speeding up.

팬 블레이드(420)의 수량은 1개로 제한하는 것이 바람직한데, 다수 개일 경우 초음속으로 밀려들어오는 측면 배기가스와 전방 부분이 충돌해서 발생하는 충격파로 인해 효율이 떨어지는 현상과 함께, -40°내지 -70°로 눕혀진 배기가스가 와류를 형성하며 빠져나가는 상태에서는 앞선 인자에 가로막혀 뒷부분 인자에 충분히 닿지 못하기 때문에 단독의 팬 블레이드(420)로 구성하여 팬 블레이드(420) 전체 면에 배기가스가 골고루 닿을 수 있도록 하는 것이 바람직하다.It is desirable to limit the number of fan blades 420 to one. If there are multiple fan blades, the efficiency decreases due to the shock wave generated when the front part collides with the side exhaust gas flowing in at supersonic speed, and the fan blade 420 is reduced from -40° to -70°. When the exhaust gas laid down at ° exits forming a vortex, it is blocked by the front element and cannot sufficiently reach the rear element. Therefore, it is composed of a single fan blade (420) so that the exhaust gas is evenly distributed over the entire surface of the fan blade (420). It is desirable to be able to reach it.

또한, 마하 3 내지 4의 측면 배기가스가 팬 블레이드(420)의 전방에 부딪칠 때 충격파가 발생하는데, 이때 효율 저하는 물론 다량의 에너지 손실을 가져오므로 그 에너지 손실을 줄이기 위해서도 단독으로 구성하는 것이 바람직하다.In addition, when the side exhaust gas of Mach 3 to 4 hits the front of the fan blade 420, a shock wave is generated, which not only reduces efficiency but also causes a large amount of energy loss, so to reduce the energy loss, a shock wave is generated. It is desirable.

이러한 팬 블레이드(420)는 가이드부재(300)를 통해 배출되는 측면 배기가스를 최대한 빠르게 후방으로 가속하기 위하여 가이드부재(300)의 굴곡(310) 형상과 반대되는 방향으로 굴곡(421)이 형성되는데, 팬 블레이드(420)의 전방 부분은 가이드부재(300)의 후방 부분과 대체적으로 같은 방향이 되게 하고, 후방의 단부로 갈수록 축류와 동일한 방향이 되게 하여 와류를 형성하며 빠져나가는 측면 배기가스가 최상의 상태로 팬 블레이드(420)에 부딪히게 하여 준다. In order to accelerate the side exhaust gas discharged through the guide member 300 rearward as quickly as possible, the fan blade 420 is formed with a curve 421 in a direction opposite to the shape of the curve 310 of the guide member 300. , the front part of the fan blade 420 is generally in the same direction as the rear part of the guide member 300, and toward the rear end, it is in the same direction as the axial flow, so that the side exhaust gas that escapes forming a vortex is at its best. It is allowed to hit the fan blade 420 in this state.

그리고, 후방으로 갈수록 그 폭을 넓게 하며, 이에 의해 많은 양의 배기가스가 원활히 빠져나갈 수 있는 효과가 있다.And, the width becomes wider towards the rear, which has the effect of allowing a large amount of exhaust gas to escape smoothly.

팬 블레이드(420)가 터빈단(600)의 회전력에 의해서 회전하는 회전체로 본 발명을 구현할 경우, 단독의 팬 블레이드(420)는 무게 불균형에 의해서 진동이 발생하므로 팬 블레이드(420)의 반대편 로터(120) 내면에 균형추(500)를 설치하여 진동을 방지한다. When the present invention is implemented as a rotating body in which the fan blade 420 rotates by the rotational force of the turbine stage 600, the single fan blade 420 generates vibration due to weight imbalance, so the rotor opposite to the fan blade 420 (120) A counterweight 500 is installed on the inner surface to prevent vibration.

도 2에 도시한 배기가스의 유동경로와 단독의 팬 블레이드(420)는 전술한 설명에 따라 도출된 최상의 선택임을 보여준다.The exhaust gas flow path and the single fan blade 420 shown in FIG. 2 are shown to be the best choice derived from the above description.

이와 같이, 엔진의 후방 단부에 설치된 팬 블레이드(420)는 마하 2.5 내지 3.5의 측면 배기가스가 부딪히기 때문에 엄청난 충격력이 발생하며, 이에 의해 초음속대에서도 높은 추력을 얻을 수 있고 좁은 공간 내에서도 많은 추진력을 얻을 수 있는 효과가 있다. In this way, the fan blade 420 installed at the rear end of the engine generates an enormous impact force because the side exhaust gases of Mach 2.5 to 3.5 collide. As a result, high thrust can be obtained even at supersonic speeds and a lot of thrust can be obtained even within a narrow space. There is a possible effect.

따라서, 이러한 팬 블레이드(420)의 추진 방식은 연료소모율이 높은 종래 단순 구조의 램제트와 비교시 추력과 속도 면에서 우수한 추진기관으로 변형 설계가 가능한 장점이 있다.Therefore, this propulsion method of the fan blade 420 has the advantage of being able to be designed into a propulsion engine superior in thrust and speed compared to a ramjet with a simple structure and a high fuel consumption rate.

도 3(a)는 본 발명의 제3 실시예에 따른 방출배기를 이용한 분사추진기관(10)의 단면도로 배출가스의 유동 경로를 함께 보여주는 도면이다. Figure 3(a) is a cross-sectional view of the injection propulsion engine 10 using discharged exhaust according to the third embodiment of the present invention, showing the flow path of the exhaust gas.

도 3(a)를 참조하면, 본 발명의 터보제트(3)는 대략적인 외형이 일반적인 재연소 터보제트 구조와 유사하다. 즉, 일반적인 재연소 터보제트 엔진에 가이드부재(300)와, 고정 깃(460)이 결합된다.Referring to FIG. 3(a), the turbojet 3 of the present invention has an approximate appearance similar to a general reburn turbojet structure. That is, the guide member 300 and the fixed blade 460 are coupled to a general afterburning turbojet engine.

여기서, 몸체(100)의 형상은 엔진의 종류 및 필요한 부품에 따라서 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 대략적으로 전방을 통해 외부 대기를 유입하고, 후방으로 배기가스가 방출되는 원통형으로 형성된다.Here, the shape of the body 100 can be modified into various forms depending on the type of engine and required parts, and is roughly cylindrical, with external air flowing in through the front and exhaust gas being discharged from the rear.

도 3(a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터보제트(3)는 몸체(100)와, 연소실(200)과, 터빈단(600), 예를 들어 고압 터빈단과, 가이드부재(300)와, 고정 깃(460)을 포함한다. 각 구성의 상세한 설명은 전술한 설명으로 대체한다. 그리고, 압축기(700)를 포함한다.As shown in Figure 3 (a), the turbojet 3 according to an embodiment of the present invention includes a body 100, a combustion chamber 200, a turbine stage 600, for example, a high pressure turbine stage, It includes a guide member 300 and a fixing blade 460. Detailed descriptions of each configuration are replaced with the above description. And, it includes a compressor 700.

몸체(100) 내에는 연소실(200)이 설치된다. 연소실(200)은 압축된 공기에 연료를 분사하여 연소할 수 있는 공간을 제공한다. 또한, 연소실(200)에서 연소된 공기와 연료는 후방으로 고온 고압의 빠른 배기가스로 분출된다.A combustion chamber 200 is installed within the body 100. The combustion chamber 200 provides a space for combustion by injecting fuel into compressed air. Additionally, the air and fuel burned in the combustion chamber 200 are ejected rearward as high-temperature, high-pressure, fast exhaust gas.

이때, 본 실시예의 터보제트(3)의 경우, 연소실(200)에 공급되는 대기 공기를 강제로 압축하기 위한 위해 연소실(200)의 전방에 압축기(700)가 배치된다. 압축기(700)는 다수의 회전블레이드 및 안내단으로 이루어지며, 터빈단(600)의 회전력에 의해서 회전하게 된다. At this time, in the case of the turbojet 3 of this embodiment, the compressor 700 is disposed in front of the combustion chamber 200 to forcibly compress the atmospheric air supplied to the combustion chamber 200. The compressor 700 consists of a plurality of rotating blades and a guide stage, and rotates by the rotational force of the turbine stage 600.

연소실(200)의 후방에는 회전가능하도록 마련된 터빈단(600)이 배치된다. 도 3(a)에서 터빈단(600)은 3단으로 도시되었으나, 터빈의 종류 및 개수가 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있다.A rotatable turbine stage 600 is disposed at the rear of the combustion chamber 200. In FIG. 3(a), the turbine stage 600 is shown in three stages, but the type and number of turbines are not limited to this and can be modified into various forms.

터빈단(600)은 회전체의 원주에 다수의 블레이드가 설치된 형태로 이루어지며, 연소실(200)로부터 배출된 고온 고압의 배기가스에 의해 고속으로 회전하게 된다. 터빈단(600)은 유체가 가지는 직선 운동에너지를 유용한 기계적 회전에너지로 변환시켜 압축기회전축(710)을 통해 압축기(700)를 가동한다. The turbine stage 600 has a plurality of blades installed on the circumference of the rotating body, and rotates at high speed by high-temperature, high-pressure exhaust gas discharged from the combustion chamber 200. The turbine stage 600 converts the linear kinetic energy of the fluid into useful mechanical rotational energy and operates the compressor 700 through the compressor rotation shaft 710.

터빈단(600)을 빠져나가는 배기가스는 후방에 위치한 가이드부재(300)를 통과하는데, 가이드부재(300)는 터빈단(600)이 회전할 수 있도록 중심을 지지해주는 기능과 함께 각 프레임들이 터빈단(600)의 날개처럼 축류가 아닌 측면을 향하도록 굴곡(310) 형성된다. 그러한 굴곡(310) 형상에 의해 터빈단(600)을 벗어난 측면 방향 배기가스를 다시 한 번 더 측면 방향으로 굴절시켜주는 기능과 함께 분사속도를 높여서 고정 깃(460)에 효과적이고 충격적으로 부딪히게 한다. The exhaust gas exiting the turbine stage 600 passes through the guide member 300 located at the rear. The guide member 300 has the function of supporting the center so that the turbine stage 600 can rotate, and each frame has the function of supporting the turbine stage 600. Like the wings of stage 600, a curve 310 is formed to face the side rather than axial flow. The shape of the bend 310 has the function of bending the lateral exhaust gas that has escaped the turbine stage 600 in the lateral direction once again and increases the injection speed so that it hits the fixed blade 460 effectively and shockingly. .

즉, 도 3(b)를 참조하면, 터빈단(600)을 벗어난 측면 배기가스는 수평방향에 대해 대략 -30°내지 -50°로 눕혀져 분사되는데, 이것을 가이드부재(300)가 -40°내지 -70°로 굴절시켜주고 분사속도도 마하 3 내지 4로 높여서 대기 공기 중에 자연 방출하는 것을 케이싱(110)이 이를 가두어 모아 사실상 와류상태를 만들어 고정 깃(460)에 가장 효과적이고 충격적으로 부딪히게 한다. That is, referring to FIG. 3(b), the side exhaust gas leaving the turbine stage 600 is injected at an angle of approximately -30° to -50° with respect to the horizontal direction, and the guide member 300 rotates this at an angle of -40° to -40°. By deflecting it to -70° and increasing the spray speed to Mach 3 to 4, the casing (110) traps and collects the natural discharge into the atmospheric air, effectively creating a vortex state, so that it hits the fixed blade (460) most effectively and shockingly. .

가이드부재(300)의 후방에는 몸체(100) 내부에 설치된 내통(450)에 고정 깃(460)을 고정 설치하고, 가이드부재(300)를 통해 배출된 측면 방향의 배기가스가 초음속의 속도로 고정 깃(460)에 부딪히게 되며, 이에 의해 고정 깃(460)의 형상대로 높은 추진력을 얻을 수 있도록 마련된다.At the rear of the guide member 300, a fixed blade 460 is fixed to the inner cylinder 450 installed inside the body 100, and the exhaust gas in the side direction discharged through the guide member 300 is fixed at a supersonic speed. It collides with the blade 460, thereby providing a high driving force in the shape of the fixed blade 460.

즉, 배기가스 한편만의 충돌이지만 그 충격력이 대단히 높으며, 따라서, 초음속대에서도 많은 추진력을 얻을 수 있고 좁은 공간 내에서도 많은 추진력을 얻을 수 있다.In other words, although it is a collision of only one side of the exhaust gas, the impact force is very high, and therefore, a lot of thrust can be obtained even at supersonic speeds and a lot of thrust can be obtained even within a narrow space.

고정 깃(460)은 전방 부분이 가이드부재(300)의 후방 부분과 대체적으로 같은 방향이 되게 굴곡(461)이 형성되지만, 고정 깃(460)의 후방 단부로 갈수록 엔진의 축류와 동일한 방향이 되게 구성된다. 이에 의해, 가이드부재(300)를 벗어난 측면 배기가스가 고정 깃(460)의 전방에 유입될 때에는 마찰이 적은 상태로 자연스럽게 유입되지만, 이후 후방으로 갈수록 충격이 더해지고 속도가 더해져 고정 깃(460)은 돛단배의 돛처럼 회전하지 않고도 많은 양의 전 방향 추진력을 얻을 수 있는 효과가 있다. The fixed blade 460 is curved 461 so that the front portion is generally in the same direction as the rear portion of the guide member 300, but as it moves toward the rear end of the fixed blade 460, it moves in the same direction as the axial flow of the engine. It is composed. As a result, when the side exhaust gas leaving the guide member 300 flows into the front of the fixed blade 460, it naturally flows in with little friction, but then as it moves toward the rear, shock increases and speed increases, causing the fixed blade 460 It has the effect of obtaining a large amount of forward propulsion without rotating like the sail of a sailboat.

이때, 가이드부재(300)에서 배출된 마하 2.5 내지 3.5의 측면 배기가스는 몸체(100)에 구비된 케이싱(110)에 갇혀서 사실상 와류를 형성하여 빠져나가는 도중에 고정 깃(460)에 부딪히기 때문에 배기가스 한편만의 충돌이지만 그 충격력이 상당하며, 돛단배의 돛처럼 고정 깃(460)이 회전하지 않고도 기본적인 분사추진력 외에 고정 깃(460)에 의한 추가적 추진력을 상당량 얻을 수 있는 효과가 있다. At this time, the side exhaust gas of Mach 2.5 to 3.5 discharged from the guide member 300 is trapped in the casing 110 provided in the body 100, virtually forming a vortex, and hits the fixed blade 460 on the way out, so the exhaust gas Although it is only a collision on one side, the impact force is significant, and like the sail of a sailboat, there is an effect of obtaining a significant amount of additional propulsion from the fixed blades 460 in addition to the basic injection propulsion force without the fixed blades 460 rotating.

고정 깃(460)의 수량은 1개로 제한하는 것이 바람직한데, 다수 개일 경우 초음속으로 밀려들어오는 측면 배기가스와 전방 부분이 충돌해 발생하는 충격파로 인해 효율이 떨어지는 현상과 함께, -40°내지 -70°로 눕혀진 배기가스가 와류를 형성하며 빠져나가는 상태에서는 앞선 인자에 가로막혀 뒷부분 인자에 충분히 닿지 못하기 때문에 단독의 고정 깃(460)을 설치하여 고정 깃(460) 전체 면에 배기가스가 골고루 닿을 수 있도록 1개로 제한하는 것이 바람직하다.It is desirable to limit the number of fixed blades 460 to one. If there are multiple blades, the efficiency is reduced due to the shock wave generated when the front part collides with the side exhaust gas rushing in at supersonic speed, and the range is -40° to -70°. When the exhaust gas laid down at ° exits forming a vortex, it is blocked by the front element and cannot sufficiently reach the rear element. Therefore, by installing a single fixed blade (460), the exhaust gas is evenly distributed over the entire surface of the fixed blade (460). It is advisable to limit it to one so that it can be reached.

또한, 마하 2 내지 3의 측면 배기가스가 고정 깃(460)의 전방에 부딪칠 때 충격파가 발생하는데, 이때 다량의 에너지 손실을 가져오므로 그 에너지 손실을 줄이기 위해서도 단독으로 구성하는 것이 바람직하다.In addition, when the side exhaust gas of Mach 2 to 3 hits the front of the fixed blade 460, a shock wave is generated. At this time, a large amount of energy is lost, so it is preferable to configure it alone to reduce the energy loss.

도 3에 도시한 배기가스의 유동경로와 단독의 고정 깃(460)은 전술한 설명에 따라 도출된 최상의 선택임을 보여준다.The exhaust gas flow path and the single fixed blade 460 shown in FIG. 3 are shown to be the best choice derived from the above description.

이와 같이, 엔진의 후방 단부에 설치된 고정 깃(460)은 마하 2.5 내지 3.5의 측면 배기가스가 와류를 형성하며 빠져나가다 부딪히기 때문에 배기가스 한편만의 충돌이지만 엄청난 충격력이 발생하며, 이에 의해 초음속대에서도 높은 추력을 얻을 수 있고 좁은 공간 내에서도 많은 추진력을 얻을 수 있는 효과가 있다. In this way, the fixed blade 460 installed at the rear end of the engine collides with the side exhaust gases of Mach 2.5 to 3.5 while escaping, forming a vortex, so although it is a collision of only one side of the exhaust gases, a tremendous impact force is generated, and as a result, even in the supersonic speed range, It is possible to obtain high thrust and has the effect of obtaining a lot of thrust even within a narrow space.

이러한 고정 깃(460)은 가이드부재(300)를 통해 배출되는 측면 배기가스 내에서 추가적 추력을 얻기 위해 가이드부재(300)의 굴곡(310) 형상과 반대되는 방향으로 굴곡(461)이 형성되는데, 고정 깃(460)의 전방 부분은 가이드부재(300)의 후방 부분과 대체적으로 같은 방향이 되게 하고, 후방의 단부로 갈수록 축류와 동일한 방향이 되게 하여 와류를 형성하며 빠져나가는 측면 배기가스가 최상의 상태로 고정 깃(460)에 부딪히게 하여 준다. These fixed blades 460 are curved 461 in a direction opposite to the curved shape 310 of the guide member 300 in order to obtain additional thrust in the side exhaust gas discharged through the guide member 300. The front part of the fixed blade 460 is generally in the same direction as the rear part of the guide member 300, and towards the rear end, it is in the same direction as the axial flow, so that the side exhaust gas that escapes forming a vortex is in the best condition. It causes it to hit the fixed collar (460).

그리고, 후방으로 갈수록 그 폭을 넓게 하며, 이에 의해 많은 양의 배기가스가 원활히 빠져나갈 수 있는 효과가 있다.And, the width becomes wider towards the rear, which has the effect of allowing a large amount of exhaust gas to escape smoothly.

따라서, 이러한 고정 깃(460)의 추진 방식은 연료소모율이 높은 종래의 재연소 터보제트를 간단한 방법에 의해서 연료소모율이 낮은 추진기관으로 변형 설계가 가능한 장점이 있다.Therefore, the propulsion method of this fixed blade 460 has the advantage of being able to transform a conventional reburn turbojet with a high fuel consumption rate into a propulsion engine with a low fuel consumption rate by a simple method.

도 4(a)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 방출배기를 이용한 분사추진기관(10)의 단면도로 램제트의 단면도와 배기가스의 유동 경로를 함께 나타낸 것이다. 즉, 일반적인 램제트에 가이드부재(300)와, 고정 깃(460)이 결합된다.Figure 4(a) is a cross-sectional view of the injection propulsion engine 10 using discharged exhaust according to the fourth embodiment of the present invention, showing the cross-sectional view of the ramjet and the flow path of the exhaust gas. That is, the guide member 300 and the fixed blade 460 are coupled to a general ramjet.

본 발명의 일 실시예에 따른 램제트(4)는 일반적인 터보제트에서 전방의 압축기와 후방의 터빈단을 제거한 모습과 유사한 형상을 가진다. The ramjet 4 according to an embodiment of the present invention has a shape similar to that of a general turbojet with the front compressor and rear turbine stage removed.

도 4(a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 램제트(4)는 몸체(100)와, 연소실(200)과, 가이드부재(300)와, 고정 깃(460)을 포함한다. 각 구성의 상세한 설명은 전술한 설명으로 대체한다. 그리고, 압축실(800)을 포함한다.As shown in Figure 4 (a), the ramjet 4 according to an embodiment of the present invention includes a body 100, a combustion chamber 200, a guide member 300, and a fixed blade 460. do. Detailed descriptions of each configuration are replaced with the above description. And, it includes a compression chamber 800.

전술한 바와 같이, 일반적인 램제트는 엔진의 전진력에 의해서 공기가 자연 압축되는 램효과를 활용하는 것으로 별도의 압축기(700)가 필요하지 않다. As described above, a general ramjet utilizes the ram effect, in which air is naturally compressed by the forward force of the engine, and does not require a separate compressor 700.

도 4(a)를 참조하면, 몸체(100)의 전방에는 몸체(100)의 전진력에 의해서 유입되는 공기를 자연압축시키는 압축실(800)이 설치된다.Referring to FIG. 4(a), a compression chamber 800 is installed in front of the body 100 to naturally compress the air introduced by the forward force of the body 100.

압축실(800)을 통해 유입된 자연 압축공기는 연소실(200)에서 연료와 혼합하여 연소된다. 연소실(200)의 후방에는 가이드부재(300)가 설치된다. 연소실(200)과 맞닿아 있는 가이드부재(300)는 일반적인 터빈단의 날개와 유사한 형상에 날개의 후반부가 측면으로 눕혀져 있어서 연소실(200)에서 막 배출된 고온 및 고압의 연소가스를 측면으로 굴절시키고, 초음속으로 만들어 고정 깃(460)에 가장 효과적이고 충격적으로 부딪히게 한다. Natural compressed air introduced through the compression chamber 800 is mixed with fuel and burned in the combustion chamber 200. A guide member 300 is installed at the rear of the combustion chamber 200. The guide member 300 in contact with the combustion chamber 200 has a shape similar to the blade of a typical turbine stage, and the latter half of the blade is laid on the side, so that the high-temperature and high-pressure combustion gas just discharged from the combustion chamber 200 is deflected to the side. , made at supersonic speed to hit the fixed blade 460 most effectively and shockingly.

즉, 연소실(200)에서 막 만들어진 고온 및 고압의 연소가스를 -40°내지 -70°로 굴절시키고 마하 3 내지 4의 초음속 배기가스로 만들어 대기 공기 중에 자연 배출하는 것을 케이싱(110)이 이를 가두어 모아 사실상 강한 와류상태를 만들어 고정 깃(460)에 효과적이고 충격적으로 부딪히게 한다.That is, the high-temperature and high-pressure combustion gas just created in the combustion chamber 200 is deflected to -40° to -70° and converted into supersonic exhaust gas of Mach 3 to 4, which is naturally discharged into the atmospheric air. The casing 110 traps this. Gathered, it actually creates a strong vortex state and causes it to hit the fixed blade 460 effectively and shockingly.

가이드부재(300)의 후방에는 몸체(100) 내부에 설치된 내통(450)에 고정 깃(460)을 고정 설치하고, 가이드부재(300)를 통해 배출된 측면 방향의 배기가스가 초음속의 속도로 고정 깃(460)에 부딪히게 하며, 이에 의해 고정 깃(460)의 형상대로 높은 추진력을 얻을 수 있도록 마련된다.At the rear of the guide member 300, a fixed blade 460 is fixed to the inner cylinder 450 installed inside the body 100, and the exhaust gas in the side direction discharged through the guide member 300 is fixed at a supersonic speed. It is provided to collide with the blade 460, thereby obtaining a high driving force in the shape of the fixed blade 460.

이때, 가이드부재(300)에서 배출된 마하 3 내지 4의 측면 배기가스는 대기공기 중에 자연 배출되는 상태에서 몸체(100)에 구비된 케이싱(110)에 갇혀서 사실상 와류상태를 형성하여 빠져나가는 도중에 고정 깃(460)에 부딪히기 때문에 배기가스 한편만의 충돌이지만 그 충격력이 상당하며, 돛단배의 돛처럼 고정 깃(460)이 회전하지 않고도 기본적인 분사추진력 외에 고정 깃(460)에 의한 추가적 추진력을 상당량 얻을 수 있는 효과가 있다. At this time, the side exhaust gas of Mach 3 to 4 discharged from the guide member 300 is trapped in the casing 110 provided in the body 100 while being naturally discharged into the atmospheric air, virtually forming a vortex state and being fixed on the way out. Because it hits the blade 460, it is only a collision of one side of the exhaust gas, but the impact force is significant, and a significant amount of additional propulsion can be obtained from the fixed blade 460 in addition to the basic injection propulsion force without the fixed blade 460 rotating like the sail of a sailboat. There is an effect.

도 4(b)를 참조하면, 고정 깃(460)은 전방 부분이 가이드부재(300)의 후방 부분과 대체적으로 같은 방향이 되게 굴곡(461)이 형성되지만, 고정 깃(460)의 후방 단부로 갈수록 엔진의 축류와 동일한 방향이 되게 구성된다. 이에 의해, 가이드부재(300)를 벗어난 측면 배기가스가 고정 깃(460)의 전방에 유입될 때에는 마찰이 적은 상태로 자연스럽게 유입되지만, 이후 후방으로 갈수록 충격이 더해지고 속도가 더해져 고정 깃(460)은 돛단배의 돛처럼 회전하지 않고도 추가적 추진력을 상당량 얻을 수 있는 효과가 있다.Referring to FIG. 4(b), the front portion of the fixing blade 460 is formed with a curve 461 so that the front portion is generally in the same direction as the rear portion of the guide member 300, but the rear end of the fixing blade 460 Increasingly, it is configured to be in the same direction as the axial flow of the engine. As a result, when the side exhaust gas leaving the guide member 300 flows into the front of the fixed blade 460, it naturally flows in with little friction, but then as it moves toward the rear, shock increases and speed increases, causing the fixed blade 460 It has the effect of gaining a significant amount of additional propulsion without rotating like the sail of a sailboat.

고정 깃(460)의 수량은 1개로 제한하는 것이 바람직한데, 다수 개일 경우 전방 부분의 충격파로 인해 효율이 떨어지는 현상과 함께, -40°내지 -70°로 눕혀진 배기가스가 와류를 형성하며 빠져나가는 상태에서는 앞선 인자에 가로막혀 뒷부분 인자에 충분히 닿지 못하기 때문에 단독의 고정 깃(460)을 설치하여 고정 깃(460)의 전체면에 배기가스가 골고루 닿을 수 있도록 1개로 제한하는 것이 바람직하다.It is desirable to limit the number of fixed blades 460 to one. If there are multiple blades, the efficiency decreases due to the shock wave in the front part, and the exhaust gas tilted at -40° to -70° escapes forming a vortex. In the exiting state, since it is blocked by the front element and cannot sufficiently reach the rear element, it is desirable to install a single fixed blade 460 and limit it to one so that the exhaust gas can evenly reach the entire surface of the fixed blade 460.

또한, 마하 3 내지 4의 측면 배기가스가 고정 깃(460)의 전방에 부딪칠 때 충격파가 발생해 효율 저하로 인해 다량의 에너지 손실을 가져오므로 그 에너지 손실을 줄이기 위해서도 단독으로 구성하는 것이 바람직하다.In addition, when the side exhaust gas of Mach 3 to 4 hits the front of the fixed blade 460, a shock wave is generated, resulting in a large amount of energy loss due to reduced efficiency, so it is preferable to configure it alone to reduce the energy loss. do.

이러한 고정 깃(460)은 가이드부재(300)를 통해 배출되는 측면 배기가스를 최대한 빠르게 후방으로 가속하기 위하여 가이드부재(300)의 굴곡(310) 형상과 반대되는 방향으로 굴곡(461)이 형성되는데, 고정 깃(460)의 전방 부분은 가이드부재(300)의 후방 부분과 대체적으로 같은 방향이 되게 하고, 후방의 단부로 갈수록 축류와 동일한 방향이 되게 하여 와류를 형성하며 빠져나가는 측면 배기가스가 최상의 상태로 고정 깃(460)에 부딪히게 하여 준다. These fixed blades 460 are curved 461 in a direction opposite to the curved shape 310 of the guide member 300 in order to accelerate the side exhaust gas discharged through the guide member 300 rearward as quickly as possible. , the front part of the fixed blade 460 is generally in the same direction as the rear part of the guide member 300, and toward the rear end, it is in the same direction as the axial flow, so that the side exhaust gas that escapes forming a vortex is at its best. It is allowed to hit the fixed collar (460).

그리고, 후방으로 갈수록 그 폭을 넓게 하며, 이에 의해 많은 양의 배기가스가 원활히 빠져나갈 수 있는 효과가 있다.And, the width becomes wider towards the rear, which has the effect of allowing a large amount of exhaust gas to escape smoothly.

도 4에 도시한 배기가스의 유동경로와 단독의 고정 깃(460)은 전술한 설명에 따라 도출된 최상의 선택임을 보여준다.The exhaust gas flow path and the single fixed blade 460 shown in FIG. 4 are shown to be the best choice derived from the above description.

이와 같이, 램제트(4) 엔진의 내부에 설치된 고정 깃(460)은 마하 3 내지 4의 측면 배기가스가 와류를 형성하며 빠져나가다 부딪히기 때문에 배기가스 한편만의 충돌이지만 엄청난 충격력이 발생하며, 이에 의해 매우 높은 초음속대에서도 최상의 추력을 얻을 수 있고 좁은 공간 내에서도 많은 추진력을 얻을 수 있는 효과가 있다.In this way, the fixed blades 460 installed inside the ramjet (4) engine collide with the side exhaust gases of Mach 3 to 4 while escaping forming a vortex, so although it is a collision of only one side of the exhaust gases, a tremendous impact force is generated, thereby The best thrust can be obtained even at very high supersonic speeds, and a lot of thrust can be obtained even within a narrow space.

따라서, 이러한 고정 깃(460)의 추진 방식은 간단한 장비를 추가하여 연료소모율이 높은 종래의 단순 램제트를 연료소모율이 낮은 추진기관으로 변형 설계가 가능한 장점이 있다.Therefore, the propulsion method of this fixed blade 460 has the advantage of being able to transform a conventional simple ramjet with high fuel consumption into a propulsion engine with low fuel consumption by adding simple equipment.

한편, 도 5는 도 1 및 도 2의 팬 블레이드(420)를 로터(120)와 함께 도시한 것으로, 도 5를 참조하면, 팬 블레이드(420)는 로터(120)의 외면에 설치되고, 진동을 방지하는 균형추(500)는 팬 블레이드(420)의 반대편 내면에 설치될 수 있다. Meanwhile, Figure 5 shows the fan blade 420 of Figures 1 and 2 together with the rotor 120. Referring to Figure 5, the fan blade 420 is installed on the outer surface of the rotor 120 and vibrates. The counterweight 500 to prevent may be installed on the opposite inner surface of the fan blade 420.

도 5에 도시된 바와 같이, 팬 블레이드(420)는 로터(120)의 외면에 장착된 상태에서 가이드부재(300)에서 배출된 측면방향 배기가스에 의해 와류가 형성되며, 유입되는 초음속 배기가스를 정회전으로 밀어내면서 후방으로 배출시키므로, 팬 블레이드(420)에 의해 팬 블레이드(420)의 몸체면에는 많은 양의 전 방향 추진력이 발생되고, 속도 또한 팬 블레이드(420)의 형상대로 2배 정도 가속되어 높은 초음속을 얻을 수 있는 효과가 있다.As shown in FIG. 5, while the fan blade 420 is mounted on the outer surface of the rotor 120, a vortex is formed by the lateral exhaust gas discharged from the guide member 300, and the incoming supersonic exhaust gas is Since it is pushed forward and discharged backwards in forward rotation, a large amount of forward thrust is generated on the body surface of the fan blade 420 by the fan blade 420, and the speed is also accelerated by about twice according to the shape of the fan blade 420. This has the effect of achieving high supersonic speeds.

여기서, 팬 블레이드(420)가 단독으로 설치되면 일측으로 편향되어 팬 블레이드(420)의 회전 시 진동이 발생하게 되므로, 배기가스의 흐름에 영향이 없는 로터(120)의 내면에서 팬 블레이드(420)의 반대쪽에 균형추(500)를 설치하여 단독으로 설치된 팬 블레이드(420)에 의한 진동을 방지할 수 있다.Here, if the fan blade 420 is installed alone, it is deflected to one side and vibration occurs when the fan blade 420 rotates, so the fan blade 420 is formed on the inner surface of the rotor 120 without affecting the flow of exhaust gas. Vibration caused by the separately installed fan blade 420 can be prevented by installing a counterweight 500 on the opposite side.

그리고, 도 6은 도 3 및 도 4의 고정 깃(460)을 내통(450)에 장착한 상태를 도시한 것으로, 고정 깃(460)이 내통(450)의 외면에 고정 장착된 상태에서 가이드부재(300)에서 배출된 측면방향 배기가스에 의해 와류가 형성되면 배기가스가 빠져나가는 도중 고정 깃(460)에 부딪혀서 발생한 충격력으로 고정 깃(460)의 회전없이도 상당한 전 방향 추진력을 얻을 수 있는 효과가 있다.And, Figure 6 shows a state in which the fixing blade 460 of Figs. 3 and 4 is mounted on the inner cylinder 450. In a state where the fixing blade 460 is fixedly mounted on the outer surface of the inner cylinder 450, the guide member When a vortex is formed by the lateral exhaust gas discharged from (300), the exhaust gas hits the fixed blade 460 while escaping and the impact force generated causes the effect of obtaining significant forward thrust without the rotation of the fixed blade 460. there is.

따라서, 본 발명의 실시예들은, 초음속 방출배기를 추진매체로 삼아 추가적인 전방 추진력을 생산하기 때문에 종래 기술의 팬의 회전 시 발생할 수 있는 손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.Accordingly, embodiments of the present invention have the effect of minimizing losses that may occur during rotation of a fan of the prior art because they produce additional forward thrust using supersonic exhaust exhaust as a propulsion medium.

또한, 기존의 터보팬 또는 터보프롭에서 사용되던 대형 팬을 설치하지 않고 팬 블레이드(420)를 몸체(100) 내에 설치할 수 있기 때문에 대형 팬에 의한 무게부담이 감소하며, 또한 엔진의 전면 면적이 줄어들기 때문에 항공기 운항 시 공기마찰에 의한 저항을 대폭 줄일 수 있다는 효과가 있다.In addition, since the fan blade 420 can be installed in the body 100 without installing a large fan used in an existing turbofan or turboprop, the weight burden caused by the large fan is reduced and the front area of the engine is reduced. Therefore, it has the effect of significantly reducing resistance caused by air friction when operating an aircraft.

또한, 이러한 원리는 램제트에도 적용되어, 단순한 배기가스 분출에 의한 추진력뿐 아니라, 배기가스 내를 회전하는 팬 블레이드(420)에 의한 추진력을 추가로 얻거나 혹은 고정 깃(460)에 의한 추진력을 추가로 얻을 수 있어서, 엔진 효율이 증대되어 연료절감은 물론 속도 향상에도 도움이 되는 효과가 있다.In addition, this principle is also applied to ramjets, not only by simply propulsion from exhaust gas ejection, but also by obtaining additional propulsion by fan blades (420) rotating in the exhaust gas or by adding propulsion by fixed blades (460). This can be achieved by increasing engine efficiency, which has the effect of not only saving fuel but also improving speed.

도 7(a)는 본 발명의 제5 실시예에 따른 방출배기를 이용한 분사추진기관의 단면도로서 도 1(a)의 제1 실시예에 대해 증속기가 더 구비되어 있고, 도 8(a)는 본 발명의 제6 실시예에 따른 방출배기를 이용한 분사추진기관의 단면도로서 도 2(a)의 제2 실시예에 대해 증속기가 더 구비되어 있다.Figure 7(a) is a cross-sectional view of an injection propulsion engine using discharge exhaust according to a fifth embodiment of the present invention, which is further provided with a speed increaser compared to the first embodiment of Figure 1(a), and Figure 8(a) is a This is a cross-sectional view of the injection propulsion engine using discharge exhaust according to the sixth embodiment of the present invention, and is further provided with a speed increaser compared to the second embodiment of FIG. 2(a).

전술한 제1 실시예 및 제2 실시예는 터빈단(600)과 추진력 제공수단(400)이 하나의 회전축(410)에 연결되어 있다. 따라서, 터빈단(600)의 회전속도와 추진력 제공수단(400)의 회전속도는 동일하며 이에 의해, 제1 실시예 및 제2 실시예에서 설명한 효과가 인정된다. In the above-described first and second embodiments, the turbine stage 600 and the propulsion providing means 400 are connected to one rotation shaft 410. Accordingly, the rotational speed of the turbine stage 600 and the rotational speed of the propulsion providing means 400 are the same, and thereby the effects described in the first and second embodiments are recognized.

하지만, 제5 실시예 및 제6 실시예에서는 증속기(910)가 구비되어 추진력 제공수단(400)의 회전속도가 터빈단(600)의 회전속도보다 훨씬 더 빠르므로 극초음속 배출가스가 만들어 질 수 있으며, 이에 의해 극초음속대의 추진기관에 활용될 수 있는 효과가 있다.However, in the fifth and sixth embodiments, the accelerator 910 is provided so that the rotational speed of the propulsion providing means 400 is much faster than the rotational speed of the turbine stage 600, so hypersonic exhaust gas can be produced. This has the effect of being able to be used in hypersonic propulsion engines.

제5 실시예에 관한 도 7을 참조하면, 터빈단(600), 예를 들어 저압 터빈단(620)이 회전하는 경우 증속기(910)는 미리 설정된 기어의 비율에 따라 저압 터빈단(620)보다 2 내지 3배 더 증속되며, 이에 의해 증속기(910)에 연결된 추진력 제공수단(400)이 더 빠르게 회전한다.Referring to FIG. 7 regarding the fifth embodiment, when the turbine stage 600, for example, the low-pressure turbine stage 620 rotates, the gearbox 910 rotates the low-pressure turbine stage 620 according to a preset gear ratio. The speed is increased 2 to 3 times more than that, and as a result, the propulsion providing means 400 connected to the speed increaser 910 rotates faster.

여기서, 도 7(a) 및 도 7(b)을 참조하면, 추진력 제공수단(400)의 팬 블레이드(420)는 유체를 2배 정도 가속하는 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 팬 블레이드(420)는 전술한 형상에 의해 가이드부재(300)를 거쳐 대기에 자연 배출되는 마하 2 내지 3의 속도를 가지는 배기가스를 2배 정도 가속해 마하 4 내지 6의 속도로 만들어 대기에 자연 방출하도록 마련될 수 있다.Here, referring to FIGS. 7(a) and 7(b), the fan blade 420 of the propulsion providing means 400 may be formed in a shape that accelerates the fluid approximately twice. Accordingly, the fan blade 420 accelerates the exhaust gas, which has a speed of Mach 2 to 3, which is naturally discharged into the atmosphere through the guide member 300 by about twice, to a speed of Mach 4 to 6 by the above-described shape and generates it in the atmosphere. It can be arranged to be released naturally.

그리고, 전술한 바와 같이 팬 블레이드(420)가 가이드부재(300) 중심부에 마련된 증속기(910)에 의해 저압 터빈단(620)의 회전속도보다 2 내지 3배 정도 더 빠르게 회전하도록 설정되어 있으므로 결과적으로 배기가스와의 충격력도 2 내지 3배 증폭되고 배기가스 속도도 2 내지 3배 증속되어 마하 8 내지 18의 극초음속 배기속도를 만들어 낼 수 있다. In addition, as described above, the fan blade 420 is set to rotate about 2 to 3 times faster than the rotation speed of the low pressure turbine stage 620 by the gearbox 910 provided at the center of the guide member 300, resulting in As a result, the impact force with the exhaust gas is amplified by 2 to 3 times and the exhaust gas speed is increased by 2 to 3 times, creating a hypersonic exhaust speed of Mach 8 to 18.

즉, 이를 산술적으로 계산해보면, 마하 2 내지 3(배기가스 속도) X 2(팬 블레이드 배율) X 2 내지 3(증속기 회전속도 배율) = 마하 8 내지 18의 배기속도가 만들어 질 수 있다. 다시 설명하면, 배기가스의 속도 마하 2 내지 3에 팬 블레이드(420)의 배율 2를 곱하고, 여기에 다시 증속기(910)의 회전속도 배율 2 내지 3을 곱하면 마하 8 내지 18의 배기 속도가 만들어질 수 있다.In other words, if you calculate this arithmetically, an exhaust speed of Mach 2 to 3 (exhaust gas speed) In other words, multiplying the exhaust gas speed Mach 2 to Mach 3 by the multiplier 2 of the fan blade 420 and multiplying this by the rotational speed multiplier 2 to 3 of the accelerator 910 gives an exhaust speed of Mach 8 to Mach 18. can be made

따라서, 통상적으로 사용되는 연료보다 적은 연료를 사용하더라도 훨씬 높은 배출 속도를 만들어낼 수 있는데, 현재까지의 기술 수단으로는 얻을 수 없는 극 초음속대의 배출가스를 만들어 효율적인 극 초음속대의 추진기관에 유용하게 사용할 수 있는 효과가 있다.Therefore, even if less fuel is used than the fuel normally used, a much higher exhaust speed can be produced. It creates exhaust gas in the hypersonic range, which cannot be obtained with current technological means, and can be used for efficient hypersonic propulsion engines. There is a possible effect.

또 다른 실시예로, 제6 실시예에 관한 도 8을 참조하면, 터빈단(600), 예를 들어, 고압 터빈단이 회전하면 증속기(910)에 의해 추진력 제공수단(400)은 2 내지 3배 증속되어 훨씬 더 빠른 속도로 회전한다.In another embodiment, referring to FIG. 8 of the sixth embodiment, when the turbine stage 600, for example, the high pressure turbine stage, rotates, the propulsion providing means 400 is rotated by the speedometer 910. The speed is increased three times and rotates at a much faster speed.

여기서, 도 8(a) 및 도 8(b)를 참조하면, 추진력 제공수단(400)의 팬 블레이드(420)는 유체를 2배 정도 가속하는 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 팬 블레이드(420)는 전술한 형상에 의해 가이드부재(300)를 거쳐 대기에 자연 배출되는 마하 2 내지 3의 속도를 가지는 배기가스를 2배 정도 가속해 마하 4 내지 6의 속도로 만들어 대기에 자연 방출하도록 마련될 수 있다.Here, referring to FIGS. 8(a) and 8(b), the fan blade 420 of the propulsion providing means 400 may be formed in a shape that accelerates the fluid approximately twice. Accordingly, the fan blade 420 accelerates the exhaust gas, which has a speed of Mach 2 to 3, which is naturally discharged into the atmosphere through the guide member 300 by about twice, to a speed of Mach 4 to 6 by the above-described shape and generates it in the atmosphere. It can be arranged to be released naturally.

그리고, 전술한 바와 같이 팬 블레이드(420)가 가이드부재(300) 중심부에 마련된 증속기(910)에 의해 터빈단(600)의 회전속도보다 2 내지 3배 정도 더 빠르게 회전하도록 설정되어 있으므로 결과적으로 배기가스와의 충격력도 2 내지 3배 증폭되고 배기가스 속도도 2 내지 3배 증속되어 마하 8 내지 18의 극초음속 배기속도를 만들어 낼 수 있다. In addition, as described above, the fan blade 420 is set to rotate about 2 to 3 times faster than the rotation speed of the turbine stage 600 by the gearbox 910 provided at the center of the guide member 300, resulting in The impact force with the exhaust gas is amplified by 2 to 3 times and the exhaust gas speed is also increased by 2 to 3 times, creating a hypersonic exhaust speed of Mach 8 to 18.

즉, 이를 산술적으로 계산해보면, 마하 2 내지 3(배기가스 속도) X 2(팬 블레이드 배율) X 2 내지 3(증속기 회전속도 배율) = 마하 8 내지 18의 배기속도가 만들어 질 수 있다. 다시 설명하면, 배기가스의 속도 마하 2 내지 3에 팬 블레이드(420)의 배율 2를 곱하고, 여기에 다시 증속기(910)의 회전속도 배율 2 내지 3을 곱하면 마하 8 내지 18의 배기 속도가 만들어질 수 있다.In other words, if you calculate this arithmetically, an exhaust speed of Mach 2 to 3 (exhaust gas speed) In other words, multiplying the exhaust gas speed Mach 2 to Mach 3 by the multiplier 2 of the fan blade 420 and multiplying this by the rotational speed multiplier 2 to 3 of the accelerator 910 gives an exhaust speed of Mach 8 to Mach 18. can be made

따라서, 통상적으로 사용되는 연료보다 적은 연료를 사용하더라도 훨씬 높은 배출 속도를 만들어낼 수 있는데, 현재까지의 기술 수단으로는 얻을 수 없는 극 초음속대의 배출가스를 만들어 효율적인 극 초음속대의 추진기관에 유용하게 사용할 수 있는 효과가 있다.Therefore, even if less fuel is used than the fuel normally used, a much higher exhaust speed can be produced. It creates exhaust gas in the hypersonic range, which cannot be obtained with current technological means, and can be used for efficient hypersonic propulsion engines. There is a possible effect.

각 실시예에서 공통되는 구성, 작용 및 효과에 대한 설명은, 생략되어 있더라도 다른 실시예에서도 적용될 수 있음을 밝혀 둔다.It should be noted that descriptions of common configurations, operations, and effects in each embodiment can be applied to other embodiments even if omitted.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described above with limited examples and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the description below will be understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalence of the patent claims.

10 : 방출배기를 이용한 분사추진기관 100 : 몸체
110 : 케이싱 120 : 로터
130 : 외곽 프레임 200 : 연소실
300 : 가이드부재 310 : 굴곡
400 : 추진력 제공수단 410 : 회전축
411 : 제1 회전축 412 : 제2 회전축
420 : 팬 블레이드 421 : 굴곡
450 : 내통 460 : 고정 깃
461 : 굴곡 500 : 균형추
600 : 터빈단 610 : 고압 터빈단
620 : 저압 터빈단 700 : 압축기
710 : 압축기회전축 800 : 압축실
910 : 증속기 920 : 커버
10: Injection propulsion engine using discharge exhaust 100: Body
110: Casing 120: Rotor
130: Outer frame 200: Combustion chamber
300: Guide member 310: Bend
400: Propulsion providing means 410: Rotating shaft
411: first rotation axis 412: second rotation axis
420: fan blade 421: bent
450: inner tube 460: fixed collar
461: bend 500: counterweight
600: Turbine stage 610: High pressure turbine stage
620: Low pressure turbine stage 700: Compressor
710: Compressor rotation shaft 800: Compression chamber
910: Increaser 920: Cover

Claims (17)

몸체(100);
상기 몸체(100) 내에 설치되고 압축 공기에 연료를 분사하여 연소시키는 연소실(200);
상기 연소실(200)의 후방에 배치되어 회전하도록 구성된 터빈단(600);
상기 터빈단(600)이 회전할 수 있도록 중심을 지지하고, 수평 방향에 대해 -30° 내지 -50°로 눕혀진 상태로 상기 터빈단(600)을 벗어나는 측면 방향의 배기가스를 다시 한 번 더 측면 방향으로 -40°내지 -70°로 굴절시킴으로써 분사 속도를 마하 2 내지 3으로 높여서 와류 상태로 만들 수 있도록 구성된, 가이드부재(300); 및
상기 가이드부재(300)로부터 가이드되는 배기가스에 부딪혀 추진력을 제공하는 추진력 제공수단(400)을 포함하며,
상기 추진력 제공수단은 상기 가이드부재(300)의 후방에 1개가 구비되는 것을 특징으로 하는, 방출배기를 이용한 분사추진기관.
body (100);
A combustion chamber 200 installed within the body 100 and injecting fuel into compressed air for combustion;
A turbine stage 600 disposed at the rear of the combustion chamber 200 and configured to rotate;
The center of the turbine stage 600 is supported so that it can rotate, and the exhaust gases escaping from the turbine stage 600 in the side direction are once again in a state in which the turbine stage 600 is laid down at -30° to -50° relative to the horizontal direction. A guide member 300 configured to increase the jet speed to Mach 2 to Mach 3 and create a vortex state by deflecting it to -40° to -70° in the lateral direction; and
It includes a propulsion providing means (400) that provides propulsion by hitting the exhaust gas guided from the guide member (300),
An injection propulsion engine using discharge exhaust, characterized in that one propulsion providing means is provided at the rear of the guide member (300).
제1항에 있어서,
상기 추진력 제공수단은,
회전축(410); 및
상기 회전축(410)에 결합되어 회전하는 팬 블레이드(420)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방출배기를 이용한 분사추진기관.
According to paragraph 1,
The means for providing propulsion is,
Rotation axis 410; and
An injection propulsion engine using exhaust discharge, characterized in that it includes a fan blade (420) that is coupled to the rotation shaft (410) and rotates.
제2항에 있어서,
상기 팬 블레이드(420)는 상기 가이드부재(300)에 의해 가이드되는 배기가스가 상기 팬 블레이드(420)에 부딪혀 상기 몸체(100)의 후방을 향하도록 상기 가이드부재(300)의 굴곡(310)에 반대방향으로 굴곡이 형성된 것을 특징으로 하는 방출배기를 이용한 분사추진기관.
According to paragraph 2,
The fan blade 420 is curved 310 of the guide member 300 so that the exhaust gas guided by the guide member 300 hits the fan blade 420 and heads toward the rear of the body 100. An injection propulsion engine using discharge exhaust, characterized by a bend in the opposite direction.
제3항에 있어서,
상기 팬 블레이드(420)는 상기 몸체(100)의 후방으로 갈수록 상기 회전축(410)에 나란하게 형성된 것을 특징으로 하는 방출배기를 이용한 분사추진기관.
According to paragraph 3,
The fan blade (420) is an injection propulsion engine using discharge exhaust, characterized in that it is formed in parallel with the rotation axis (410) toward the rear of the body (100).
제4항에 있어서,
상기 팬 블레이드(420)는 상기 몸체(100)의 후방으로 갈수록 폭이 증가하게 형성된 것을 특징으로 하는 방출배기를 이용한 분사추진기관.
According to paragraph 4,
The fan blade (420) is an injection propulsion engine using discharge exhaust, characterized in that the width increases toward the rear of the body (100).
제2항에 있어서,
상기 팬 블레이드(420)의 대향되는 위치에서 상기 회전축(410)에 결합되어 회전하는 균형추(500)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방출배기를 이용한 분사추진기관.
According to paragraph 2,
An injection propulsion engine using exhaust discharge, characterized in that it further includes a counterweight (500) coupled to the rotation shaft (410) and rotating at a position opposite to the fan blade (420).
제1항에 있어서,
상기 추진력 제공수단은,
상기 몸체(100) 내부에 설치된 내통(450); 및
상기 내통(450)에 고정되는 고정 깃(460)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방출배기를 이용한 분사추진기관.
According to paragraph 1,
The means for providing propulsion is,
An inner cylinder 450 installed inside the body 100; and
An injection propulsion engine using discharge exhaust, characterized in that it includes a fixed blade (460) fixed to the inner cylinder (450).
제7항에 있어서,
상기 고정 깃(460)은 상기 가이드부재(300)에 의해 가이드되는 배기가스가 상기 고정 깃(460)에 부딪혀 상기 몸체의 후방을 향하도록 상기 가이드부재의 굴곡에 반대방향으로 굴곡이 형성된 것을 특징으로 하는 방출배기를 이용한 분사추진기관.
In clause 7,
The fixed blade 460 is characterized in that it is curved in a direction opposite to the bend of the guide member so that the exhaust gas guided by the guide member 300 hits the fixed blade 460 and heads toward the rear of the body. An injection propulsion engine using discharged exhaust.
제8항에 있어서,
상기 고정 깃(460)은 상기 몸체(100)의 후방으로 갈수록 상기 내통(450)에 나란하게 형성된 것을 특징으로 하는 방출배기를 이용한 분사추진기관.
According to clause 8,
An injection propulsion engine using discharge exhaust, characterized in that the fixed blades (460) are formed parallel to the inner cylinder (450) toward the rear of the body (100).
제9항에 있어서,
상기 고정 깃(460)은 상기 몸체(100)의 후방으로 갈수록 폭이 증가하게 형성된 것을 특징으로 하는 방출배기를 이용한 분사추진기관.
According to clause 9,
An injection propulsion engine using discharge exhaust, characterized in that the fixed blades (460) are formed to increase in width toward the rear of the body (100).
제7항에 있어서,
상기 가이드부재(300)는 분사 속도를 마하 3 내지 4로 높여서 와류 상태로 만들 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 방출배기를 이용한 분사추진기관.
In clause 7,
The guide member 300 is an injection propulsion engine using discharge exhaust, characterized in that it is configured to create a vortex state by increasing the injection speed to Mach 3 to Mach 4.
제1항에 있어서,
상기 터빈단(600)은,
상기 연소실(200)로부터 배출되는 배기가스에 의해 회전하는 고압 터빈단(610); 및
상기 고압 터빈단(610)을 통과한 배기가스에 의해 회전하며, 상기 추진력 제공수단(400)의 회전축에 결합되는 저압 터빈단(620)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방출배기를 이용한 분사추진기관.
According to paragraph 1,
The turbine stage 600 is,
A high-pressure turbine stage 610 rotated by exhaust gas discharged from the combustion chamber 200; and
An injection propulsion engine using discharged exhaust, characterized in that it includes a low-pressure turbine stage (620) that is rotated by exhaust gas passing through the high-pressure turbine stage (610) and is coupled to the rotation shaft of the propulsion providing means (400).
제1항에 있어서,
상기 연소실(200)에 공급되는 대기 공기를 강제로 압축하기 위해 상기 연소실(200)의 전방에 배치되는 압축기(700)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방출배기를 이용한 분사추진기관.
According to paragraph 1,
An injection propulsion engine using discharge exhaust, characterized in that it further includes a compressor (700) disposed in front of the combustion chamber (200) to forcibly compress the atmospheric air supplied to the combustion chamber (200).
제1항에 있어서,
상기 몸체(100)의 전진력에 의해 상기 몸체로 유입되는 공기를 자연압축시키는 압축실(800)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방출배기를 이용한 분사추진기관.
According to paragraph 1,
An injection propulsion engine using discharge exhaust, characterized in that it further comprises a compression chamber (800) that naturally compresses the air flowing into the body by the forward force of the body (100).
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 가이드부재(300)에 마련되는 증속기(910)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방출배기를 이용한 분사추진기관.
According to paragraph 1,
An injection propulsion engine using exhaust discharge, characterized in that it includes a speedometer (910) provided on the guide member (300).
제16항에 있어서,
상기 증속기(910)를 둘러싸는 커버(920)를 포함하는 것을 특징으로 하는 방출배기를 이용한 분사추진기관.
According to clause 16,
An injection propulsion engine using discharge exhaust, characterized in that it includes a cover (920) surrounding the speedometer (910).
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