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항공기/항공지식(전문)

나셀(Nacelles)

by SPECIAL 호기심심풀이 2020. 6. 23.
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나셀(Nacelles)

 유선형의 나셀은 일부에서 포드(pod)라도고 하는데, 기본적으로 엔진과 엔진의 구성부품을 수용하기 위한 공간이다. 나셀은 강한 공기흐름에 노풀되므로 공기역학적 항력을 감소시키기 위하여 일반적으로 원형이거나 또는 타원형의 형상이다. 대부분 단발엔진 항공기의 엔진과 나셀은 동체의 전방 끝에 있다. 다발항공기의 엔진과 나셀은 동체의 전방 끝에 있다. 다발항공기의 엔진나셀은 날개에 설치되거나 또는 꼬리부분(empennage) 동체에 부착된다. 일부 다발항공기에서 객실의 동체 후방을 따라 나셀을 설치하기도 한다. 위치에 관계없이, 나셀은 엔진과 액세서리, 엔진마운트, 구조부재, 방화벽이 들어가며, 공기흐름을 위한 외피와 엔진 카울(cowling)을 포함하고 있다.


일부 항공기는 나셀에 착륙장치를 접어 넣을 수 있는 공간을 갖추고 있다. 공기저항을 감소시키기 위해 착륙장치를 접어 넣는 것은 고성능 및 고속항공기에서 기본적으로 갖추어야 할 능력이다. 휠 웰(wheel well)은 착륙장치가 장착된 곳이며, 착륙장치를 접어 넣을 때 들어가는 공간이다. 휠 웰(wheel well)은 날개, 나셀 또는 동체에 위치할 수도 있다.


<날개 엔진 나셀의 착륙장치 수용을 위한 휠 웰>


나셀 구조는 동체의 구조와 비슷한 구조부재로 구성되어 있다. 세로대, 스트링거와 같은 길이 방향의 부재는 나셀의 형상과 구조적인 강도를 유지하기 위하여 링, 정형재, 벌크헤드 등과 같은 수평 또는 수직부재와 결합된다. 방화벽은 항공기의 다른 부분으로부터 엔진룸(Engine room)을 격리시킨다.

기본적으로 방화벽은 화재가 기체 전체로 퍼져나가지 못하도록 차단하며, 스테인리스강이나 티타늄 재질이다.

또한, 엔진 마운트(engine mount)는 나셀에서도 볼 수 있으며, 엔진이 고정되는 구조물이다. 경항공기에서의 엔진 마운트는 보통 크롬·몰리브덴 합금강 튜브로 조립되며, 대형 항공기에서는 단조 크롬·니켈·몰리브덴 합금강 조립품으로 조립된다.


<엔진 나셀 방화벽>


나셀의 외부는 외피로 덮여 있거나 또는 엔진과 내부의 정비를 위해 열 수 있는 엔진덮개로 설치되어 있다. 양쪽 모두 알루미늄 또는 마그네슘 합금판으로 제작되며, 배기구멍 주위와 같은 고온부분은 스테인리스강 또는 티타늄합금으로 제작된다. 외피는 사용된 재료에 관계없이 구조물에 리벳으로 부착한다.


<다양한 항공기 엔진 마운트>




수평대향형 왕복엔진의 카울링

엔진덮개는 엔진과 엔진 액세서리에 접근할 수 있도록 부분별로 분리할 수 있는 패널 덮개이다. 그것은 나셀 위에 부드러운 공기흐름을 제공하고 외부 물질 등에 의한 손상으로부터 엔진을 보호한다. 카울 패널은 일반적으로 알루미늄 구조물로 만든다. 그러나 카울플랩과 카울플랩 주위의 파워섹션(power section)부분 내부 외피는 스테인리스강으로 만든다. 카울플랩은 엔진온도를 조절하기 위해 열리거나 닫히는 나셀의 움직이는 부품이다.


<수평대향형 왕복엔진의 카울링>




오렌지 껍질형 카울링

엔진 카울링은 스크루 또는 턴 록 파스너를 이용해서 나셀에 장착한다. 일부 대형 왕복엔진은 "오렌지 껍질"형 엔진 카울링으로 덮여 있다. 이들 카울패널은 또한 카울을 개방하기 위하여 힌지(Hinge)가 설치된 장착대에 의해서 전방방화벽에 부착된다. 하부 카울장착대는 신속분리핀에 의해 힌지 브라켓에 견고하게 부착된다. 측면패널과 상부패널은 로드에 의해, 그리고 하부패널은 스프링과 케이블에 의해서 열림위치를 유지할 수 있다. 이들 네 가지 엔진 카울은 모두 스프링작동에 의해 안전하게 잠금이 되는 래치(over-center steel latch)로 "잠금위치"에 견고하게 부착되어 고정된다.


<대형 성형 왕복엔진의 오렌지 껍질형 카울링>




가스터빈엔진 나셀의 카울링

다음 그림에서는 터보제트엔진나셀의 예를 보여준다. 카울패널은 고정패널과 정비 시에 열고 닫을 수 있으며, 쉽게 떼어낼 수 있는 패널의 조합이다. 전방카울은 제트엔진나셀의 특징이며 엔진 안으로 공기가 효과적으로 들어오도록 유도한다.


<대형 수송기 가스터빈엔진 나셀의 카울링>

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