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기타공학/비행기

비행기도 후진이 가능하다고요?


각종 항공기에 장착된 역추진 장치들에 대하여




원래 비행기는 후진을 못하는 걸로 알려져 있습니다. 



en.wikipedia.org




공항에 주기된 여객기들을 자세히 살펴보면, 비행기를 뒤로 밀어주는 지원차량이 있는데요. 게이트에서 이탈할 때, 노즈기어에 이들 차량이 달라붙어 후진시키는 장면을 볼 수 있지요.



그런데, 이런 상식을 엎는 후진하는 항공기들이 있습니다. 긴 말 필요 없이, 아래 영상에서 한 번 확인 해 보시죠. ㅡ,.ㅡ






산만한 덩치의 전술수송기가 단거리 착륙을 하는 것도 모자라 후진까지 하다니. 



Thrust reverser라 불리우는 역추진 장치가 달려있기 때문에 가능한 장면입니다. 



엔진을 거꾸로 돌리나? 라는 추측을 할 수 있는데, 그건 아니고, 추력의 방향을 뒤쪽에서 앞쪽으로 전환시켜 항공기를 급제동 시키는 장치입니다.



CGTrader.com





역추진 장치에는 크게 세 가지 방식이 있습니다.



바이패스에어가 없는 터보제트는 배기구에 버킷을 씌우는 방식을 사용합니다. 엔진의 후류 자체를 차단하는 방식이기 때문에 가장 확실한 제동효과를 볼 수 있지요. 



http://www.wikiwand.com



여기에 버킷의 방향이 전방을 향하고 있으므로, 단순 제동 + 후진의 효과까지 볼 수 있습니다. 



힌지 가동으로 인해 구조가 복잡해 지는 점, 고온의 배기열을 견디기 위한 특수 소재 사용, 정기적인 파츠 교환으로 인한 정비소요 증가가 단점으로 지적됩니다.



https://www.youtube.com/watch?v=3_kOHtV-JLM




개인적으로는 가장 역동적이지 않나 싶은데, 노즐 후방으로 버킷이 씌워지는 모습을 보면, 중세의 기사가 헬멧의 바이저를 탕 하고 내리는 듯한 느낌이 듭니다.



바이패스에어가 있는 터보팬은 엔진 나셀에 가변식 차단구조를 달아 공기의 방향을 바꾸는 방식이 적용됩니다. 



이 방식을 설명하기 위해서는 터보팬의 구조를 조금 알아야 할 필요가 있는데요. 터보팬은 기본적으로 터보제트에 프로펠러를 달고, 큰 덕트를 씌운 구조를 가집니다. 



www.metabunk.org



공기의 일부가 연소실을 거치지 않고 바로 배기구로 빠져나가는데 녀석들이 바로 바이패스 에어입니다.



터보팬은 터보블라스트의 추력에 + 바이패스에어의 추력이 합쳐져 높은 연비를 가지게 되지요.



Aerospaceweb.org




터보팬의 역추진은 이 바이패스 에어를 이용합니다. 



연소실 외부와 덕트 사이에 가동식 칸막이를 달고, 스위치가 올려지면 나셀을 뒤로 분리해 바이패스 에어의 방향을 앞쪽으로 바꾸게 됩니다. 



aviation.stackexchange.com




터보팬을 사용하는 대부분의 상용기에서 볼 수 있는 형상으로, 비오는날 활주로에 착륙하는 민항기를 보면 엔진 앞쪽으로 물보라가 치는 걸 잘 볼 수 있습니다.



마지막으로 프로펠러 항공기인 터보프롭은, 이건 가장 간단합니다. 프로펠러의 각도를 (가변피치) 바꾸어 주는 방식을 사용합니다. 



en.wikipedia.org


선풍기의 바람이 앞으로 불다가 피치가 바뀌면서 바람이 뒤로 불게 되는 구조입니다. 그야말로 진정한 역추진인 셈입니다. 



별도 구조물이 필요없기 때문에 역추진이 가장 쉽고, 그래서 에어쇼에서 C-130을 보면 간혹 후진하는 장면을 쉽게 만나 볼 수 있습니다.




www.airforcetimes.com



C-130J, C-17의 대형 수송기들이 주로 후진 퍼포먼스를 선사합니다. 아무래도 단거리 착륙이 중요한 전술 수송기이기 때문에 강력한 역추진 기능을 갖을 수 밖에 없겠죠.



 전투기 중에서는 버킷방식의 역추진 엔진이 달린 토네이도가 후진을 한다고 하는데, 영상으로는 찾아지질 않는군요. -_-;;;;



www.richard-seaman.com




마지막으로 스웨덴의 전투기 사브 JAS-39 비겐이 선보이는 착륙, 셀프 후진 주차(?) 재이륙의 영상을 감상해 보시죠.