문서 보기문서 편집수정 내역 터보샤프트 (r1 버전으로 되돌리기) [목차] == 개요 == [[파일:external/www.aerospaceweb.org/turboshaft2.jpg]] [[영어]]: Turboshaft [[독일어]]: Gasturbine[* 독일어에서는 터보샤프트와 가스터빈을 모두 Gasturbine라는 한 용어로 뭉뚱그려서 지칭하기도 한다.] 기관 내부에서 연료를 연소시켜 그 폭발력으로 터빈을 돌려서 회전력을 얻는 [[가스터빈]] 형식의 [[내연기관]]이다. == 역사 == 터보샤프트 엔진은 원래는 보조 동력 장치([[APU]], auxiliary power unit)의 용도로 고안되었지만, 작으면서도 출력과 신뢰성이 높아서 회전익 [[항공기]] 엔진의 주력을 꿰차게 되었다. 터보샤프트 엔진은 [[헬리콥터]]의 엔진으로 인기가 높아 현대적인 헬리콥터라면 으레 터보샤프트 엔진을 탑재하게 되었다. 또한 폭발적인 출력을 요구하는 군용 [[함선]]에도 자주 사용되고 있다. 여러 장점 때문에 한때 차세대 [[전차]] 엔진으로 각광받아 [[미국]]과 [[소련]]이 각각 차세대 [[주력 전차]]의 엔진으로 선정했으나 형편없는 연비같은 단점 또한 많기 때문에 대부분의 국가에서는 다시 [[디젤 엔진]]으로 돌아가고 있다. 물론 어디나 예외는 있어서, [[미군]]은 여전히 [[M1 에이브람스]] [[주력 전차]]의 엔진으로 터보샤프트 [[가스터빈]] 엔진을 고수하고 있는 중이다. == 작동원리 == === [[터보프롭]]과의 차이점 === 일단 배기 가스의 폭발력을 회전 운동으로 전환하는 가스터빈 내연기관이라는 점에서는 [[터보프롭]]과 다를 것이 없어 보인다. 그러나 터보프롭의 추진축이 터빈과 이어져 있는 것과 달리, [[토크 컨버터|터보샤프트에는 압축기용 터빈과 동력용 터빈이 기계적으로 이어져 있지 않다.]] [[파일:external/3.bp.blogspot.com/6-26-turboshaft-engine.jpg|width=600]] 이 일러스트에서 보듯, 동력축 터빈과 압축기 터빈은 기계적으로 이어져 있지 않으며 따라서 각각 돌아갈 뿐이다. [[파일:external/helicopterblog.com/Turboshaft-Engine.png]] 연소실과 압축기가 직결되지 않은 특이한 형태의 터보샤프트 엔진인 앨리슨 250-C20J의 경우를 보자. 동력축인 녹색 축은 압축기용 터빈의 축인 검은색 축과 아예 별개의 것이다. === 특징 === ==== 장점 ==== * 동력축 터빈과 압축기 터빈이 따로 떨어져 있기 때문에 감속기어의 기어비를 크게 해야 할 필요성 자체가 사라진다. * [[왕복엔진]]에 비해 기관의 소형화 및 대출력화가 가능해지면서도 진동이 적어 헬리콥터의 운용상 신뢰성을 비약적으로 향상시켰다. * 고속운전이 가능하다. * 윤활계통의 간소화 및 윤활유 소비량 저감을 실현 가능하다. * 다양한 연료를 쓸 수 있다.[* 실제로 미군의 M1 에이브람스는 터보샤프트 엔진을 쓰는데, 주로 쓰는 연료는 JP-8 항공유지만 디젤, 휘발유는 물론이고 '''보드카나 향수'''를 넣어도 작동이 된다. 그리고 이 기능 덕분에 [[혼유]] 문제가 발생하지 않는다. 다만 어디까지나 "가능"하다는 거다. ] * 빠르게 가속 가능하다. * 시동이 빠르다. * 동일 출력에서 피스톤 엔진보다 소음을 저감하기 쉽다. 터빈엔진의 소음은 고음이며, 고음대역은 흡수율이 높아 거리에 따라 감쇄가 빠르다. [* 그래서 M1 에이브람스의 엔진은 기존의 디젤 피스톤엔진과 다르게 제트엔진 비슷한 소리가 나는데, 이로 인해 승무원들은 이를 죽음의 속삭임이라 부른다.] ==== 단점 ==== * 일반적인 엔진들에 비해 비싸다. * 저속 및 대기상태에서의 연비가 상당히 나빠서 지상을 달리는 차량에는 대체로 적합하지 않다.[* 그래서 M1 에이브람스는 개떡같은 연비 문제 때문에 한동안 난항을 겪게 되었다. 물론 미군은 그냥 연료(그것도 일반연료도 아닌 항공용에 쓰이는 고급휘발유다. 미국의 보급능력을 잘 보여주는 예시.)를 많이 넣는 것으로 해결.] 그래서 가능하다면 저속 한정으로 디젤엔진 등 보조엔진을 부착하여 연비를 줄이는 경우가 많다.[* 대표적인 예시가 유니온 퍼시픽 사의 기관차 [[UP GTELs]]. 저출력때 너무 떨어지는 연료효율로 인해 역 내에서 초저속으로 움직일 경우 따로 디젤엔진을 사용하였으며 이마저도 너무 비싸서 [[중유]], 그것도 '''벙커C유'''(!)를 집어넣고 다녔다(...) 물론 벙커C유처럼 잘 들러붙거나 끈적한 기름의 경우 엔진정비가 심히 힘들다는 단점이 있지만 상대적으로 엔진이 큰 만큼 정비와 청소가 쉽다는 점과 잦은 정비작업으로 해결하였으며지만 정비효율이 너무 개떡인데다 엔진마모 등이 심각해지고 오일쇼크까지 터지면서 빠르게 퇴역한다.] 당연하지만 엔진이 2개 달리는 것이므로 설계도 더 복잡해지고 신뢰도 또한 떨어진다. * [[왕복엔진]]보다 대응의 신속성이 떨어진다. 즉 출력 레벨이 큰 폭으로 변해야 하는 경우나, 시동직후 풀가동 상태까지의 소요시간이 길거나 하는 문제가 있다. * 사막 등 이물질이 많이 들어오는 환경에선 터빈 손상이 쉬워 정비요소가 늘어난다. == 적용분야 == === 선박 === * [[PA2]] * [[42형 구축함]] * [[45형 구축함]] * [[공고급 구축함]] * [[세종대왕급 구축함]] * [[슬라바급]] 순양함 * [[우달로이급 구축함]] * [[아메리카급 강습상륙함]] * [[아타고급]] 구축함 * [[알레이 버크급 구축함]] * [[와스프급 강습상륙함]] 8번함 매킨 아일랜드 * [[인빈시블급 항공모함]] * [[작센급]] 호위함 * [[줌왈트급 구축함]] * [[퀸 엘리자베스급 항공모함]] * [[타이콘데로가급 순양함]] * [[휴우가급]] 헬리콥터구축함 === 육상차량 === * [[M1 에이브람스]] * [[T-80]] * [[Y2K(동음이의어)#s-5|Y2K 모터사이클]] === 철도차량 === * [[TGV 001]] * [[유니온 퍼시픽 GTELs]] * [[일본국유철도]] 키하 391계 시작형 가스터빈 동력분산식 열차 * [[일본국유철도]] 키하 07형 기동차 901번 개조차 === 항공기 === ==== 원심식 ==== * [[F-35]] - 리프트팬을 장비한 B형 한정. * [[V-22]] * [[T-50]] - [[APU]] 한정. * 21세기에도 생산중인 대부분의 [[헬리콥터]] * [[APU]]를 장비한 모든 항공기. ==== 축류식 ==== * 모든 동구권 가스터빈 [[헬리콥터]]의 주 엔진. 이들도 첫 모델들엔 [[성형엔진]]을 쓰다가 얼마안가 가스터빈으로 넘어왔다. === 화력발전 === * 대다수의 미국 민수용 가정용 비상발전기가 터보샤프트 방식으로 구동됨. * 대다수의 LNG 가스 화력발전소는 LNG를 터보샤프트 기관에서 연소하여 발전기를 구동한다. 낮은 열효율은 재열 사이클 또는 복합 사이클과 같은 수단으로 해결가능하며, LNG 연료의 특성상 주거지역에 가깝게 설치할 수 있으므로 폐열을 가정용 난방/온수 공급에 활용하는 [[열병합발전]]소로도 사용가능하다. == 터보샤프트 엔진 제작회사 == * [[지멘스]] * [[MTU]] * [[가와사키 중공업|가와사키]] * [[라이커밍]] * [[롤스로이스]] - 앨리슨을 합병하여 북미지사로 재편. * [[제네럴 일렉트릭]] * [[터보메카]] * [[프랫&휘트니]] [[캐나다]] * [[하니웰]] * [[이브첸코-프로그레스]] * [[클리모프]] - 국내에서도 세계 2위 수준으로 쓰는 카모프 [[Ka-27]] 계통이나[* 이 기종 덕에 이 회사의 대표작 TV3-117이 국내에 대량으로 들어와 있기에 우리나라에게 있어서 이 엔진은 휴이와 코브라에 달린 라이커밍 엔진처럼 친숙하다.] 한국경찰에 민수형으로 2기 들어와 있는 기종이자 전세계에서 가장 많이 생산된 [[Mi-8]][* Mi-172가 Mi-8의 개량형 Mi-17의 민수형이다.]과 [[Mi-24]] 등에 들어가는 TV3-117 계열의 제작사다. == 관련 문서 == * [[가스터빈]] * [[제트엔진]] * [[터보제트]] * [[터보팬]] * [[터보프롭]] * [[가스터빈 기관차]] == 참고 링크 == * [[https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%84%B0%EB%B3%B4%EC%83%A4%ED%94%84%ED%8A%B8|(한국어 위키백과) 터보샤프트]] * [[https://en.wikipedia.org/wiki/Turboshaft|(영문 위키백과) Turboshaft]] [[분류:제트 엔진]]캡챠되돌리기