무기 토론방
일본 차기 전투기 엔진 관련
사업명 : 미래 전투기 시스템 연구 (2) 차세대 엔진 주요 구성요소 연구
2012년도 보정 후 예산액 : 1억 2810만엔
사업개요:
* 연구목적
미래 전투기의 고성능화에 대응하기 위해 높은 추력대중량비를 가진 차세대 항공기용 고출력 엔진의 핵심부에 관한 주요 구성요소의 기술자료를 얻는다.
* 연구개요
차세대 엔진의 구성요소 중 고온·고압에서 작동하는 엔진의 핵심을 구성하는 압축기, 연소기, 고압 터빈의 성능을 향상하고 더욱 경량화를 실현하기 위한 열공력 및 소재·재료에 관한 기술의 기초를 개발하고 확인한다.
<그림1> 해당 사업에서 설계, 제조하는 부위
<그림2> 로드맵
논점 1. 본 연구의 목적인 높은 추력대중량비는 차세대 항공기 엔진에 요구되는 것인가?
(설명) ○ 스텔스 전투기 요격 등의 임무를 수행하는 미래 전투기에 탑재하는 차세대 엔진의 능력으로 고속성능이 필수적이며 이를 위해서는 엔진을 경량화하면서 높은 추력대중량비가 필요하다.
(1) 지금까지 연구해온 실증엔진은(1995년~2008년) 연소기의 평균입구온도가 1600℃였다. 본 연구는 1800℃로 높여 열에너지의 증가분을 추력으로 돌려 고출력을 달성한다.
(2) 압축기의 크기를 실증엔진 비율에서 축길이 10% 단축시킴으로써 체적을 줄여 경량화 한다.
<그림3> 엔진의 고출력, 경량화에 따른 효과
논점 2. 본 연구의 목적인 높은 추력대중량비가 달성될 가능성은?
(설명)○ 개념설계를 실시한 결과 연소기 출구 온도 및 고압 터빈 입구 온도의 고온화, 경량화의 연구 목표를 만족하는 전망을 얻었다.
(1) 연소기에서는 연료의 분사특성을 개선하여 연소기 출구에 악영향을 미치는 '부분적으로 고온이 되는 현상'을 축소 시켜 평균입구온도가 실증엔진의 1600℃에서 1800℃로 향상될 전망이다.
(2) 고압터빈에서는 높은 내열성을 가지는 차세대 단결정 합금과 내열복합재 등을 사용한다.
(3) 압축기에서는 3차원 TVC로 인한 복잡한 형상을 고려하여 압축기의 날개를 디자인한 결과 압력손실이 저감되었으며 이를 단축해도 소요 압축성능을 얻을 수 있어 실증엔진의 압축기 크기에서 10% 단축한다.
○ 이러한 성과는 주요 평가 항목에 해당하는 설계 목표를 만족해야 하며, 현재 연구 목표인 고온화 연소기의 평균입구온도 약 1,800 ℃, 고온화 고압 터빈의 평균 입구 온도 최대 1,800 ℃, 경량화 압축기의 축길이 10% 단축을 달성 할 전망이다.
논점 3. 본 연구의 성과는 범용성이 있는가? 또한 본 연구의 결과를 장비 등에 적용함으로써 연구 성과를 유효하게 활용하기 위한 계획이 있는가?
(설명)○ 본 연구는 전투기용 엔진에 특화된 연구이며, 민수 가능성은 없지만, 일부 분야에서 성과를 응용할 생각은 있다.
○ 본 연구의 시작 성과는 2013년도부터 착수하는 전투기용 엔진 요소에 대한 연구의 코어엔진에 반영할 계획이다.
○ 본 연구성과를 여러 분야에 응용하기 위해 차세대 엔진 주로 요청 구성 요소의 연구 및 전투기 용 엔진 요소에 대한 연구를 수행하여 엔진의 핵심 부품 기술이 확립되면 차세대 전투기용 엔진 및 기존 엔진개량에 적용을 도모하거나 민항기 엔진과 패밀리화 하는 방향으로 활용 할 수 있다고 생각한다.
<그림5.> 본 연구와 향후 사업들의 관계
<그림6.> 본 연구 성과의 반영
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안 그래도 소형인 ATD-X의 XF5-1엔진보다도 더 작으면서 터빈직전온도는 랩터의 F119에 근접하는 수준이 일본이 목표로하는 전투기용 엔진입니다..
로드맵에 따르면 엔진 개발은 빠르면 2017년(평성 29년)쯤에 끝나는군요.
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- best피스워리어 (218.145.xxx.xxx)
- 2013-08-06 11:27:20
- 다른건 몰라도 F-2사업떄, F-110을 라인센스 생산하면서 일본이 그렇게 바라던 군용 제트엔진 기술 습득을 얻은것은 매우 부럽습니다.
우리도 Eurojet이든 다쏘든 어디 하나 붙잡아서 엔진기술을 얻으면 참 좋을텐데 말이죠.
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- 파이랜드 (218.145.xxx.xxx)
- 2013-08-13 09:22:40
- 이런데 22조 넣어봐라, 내가 꿈쩍하나...
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- Stewie (218.145.xxx.xxx)
- 2013-08-07 04:51:44
- 방위산업이 활성화되어 있지도 않고 일본 정부의 투자도 거의 없으니 어쩔 수 없죠. 거의 민간 기술을 빼와서 응용한 것이 대부분이니..
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- 날망 (218.145.xxx.xxx)
- 2013-08-06 20:53:19
- 일본이 유일하게 내열 소재는 5세대까지 개발한 것으로 아는데 터빈 입구 온도를 섭씨 1,800도까지라면 대단한 일이군요.
알다가도 모를 나라가 일본이군요. 레이더도 그렇고 엔진 소재도 그렇고 그러나 결과론적으로 적용하고 실용화하는 수준과 상용 제품은 오리 무중이고 말이죠.
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- Stewie (218.145.xxx.xxx)
- 2013-08-06 20:41:55
- K가 아니라 섭씨 맞습니다. 원문에도 그렇게 나와 있습니다.
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- 날망 (218.145.xxx.xxx)
- 2013-08-06 20:24:55
- 상기 내용 중에서 터빈 입구 온도가 1600℃에서 1800℃가 맞다면 경천 동지할 일이군요.
아마도 1600K 에서 1800K일 것으로 추정되는 군요. K온도는 섭씨보다 273도가 적지요.
그리고 우리나라도 코아엔진 개발에 착수하고 있답니다. 금년부터 5년간 말이죠. 최소 5,500파운드 급의 코아엔진인데 우리가 개발한 소재로 한다는 점과 안정성을 위해서 TIT는 1600K정도로 알려져 있죠.
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- 피스워리어 (218.145.xxx.xxx)
- 2013-08-06 11:27:20
- 다른건 몰라도 F-2사업떄, F-110을 라인센스 생산하면서 일본이 그렇게 바라던 군용 제트엔진 기술 습득을 얻은것은 매우 부럽습니다.
우리도 Eurojet이든 다쏘든 어디 하나 붙잡아서 엔진기술을 얻으면 참 좋을텐데 말이죠.
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- 풀잎 (218.145.xxx.xxx)
- 2013-08-06 07:29:18
- 러시아마도 저게잘안돼서, 기체가커지게되고, 엔진의 예측수명이 짧은거라는데....
일본이 2017년에 달성가는하다니, 놀랍습니다.
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- 조영재 (175.129.xxx.xxx)
- 2013-08-06 06:56:18
- 부러우면 지는 건데 제길
