제트엔진을 전기모터에서 구현하려면

제트엔진은 보잉747 여객기등에 날개에 달려있는 엔진으로 그 원리는

공기 흡입 압축 발화 폭발 팽창 과정을 거치며
흡입한 공기를 뒤로 쏘아보내 추력을 얻는 것이다.

유튜브 영상을 보면 이해가 쉬운데

여기서 숨겨진 원리와 공식들이 꽤 되는것같다.

나는 전공자도 아니고 업으로 하는 엔지니어도 아니므로 3d프린터로 뽑았을 때 유의미한 결론이 나오는정도로 만족한다. 굳이 최적의 효율을위해 온갖공식과 실험식을 가져다 쓸 필요는 없다.

대략적인 원리를 파악하여
설계에 적용해보면
분명 얻는점이 있을것이다.

영상과 원리를 추론해보건데
제트엔진에서 활용하고있는 원리중
연료의 분사와 발화 과정은
내가 만들 방식으론 적합하지않다.
그러한것은 정밀 cnc가공 및 금속가공의 영역을 들어갈수밖에 없는 것이므로.

나는 순수하게 전기로 작동하는 기계와 내 능력의 범위안에서 고려를 해봐야한다.

1. 공기의 압축은 다수의 프로펠러 조합으로 만들어진다.
이 때 회전축에 따라 회전하는 프로펠러와, 축의 회전과 상관없이 정지해있는 프로펠러가 있는데 깃의 각도와 방향, 두께와 높이에 유의하여야한다. 여기에 물리학적 계산이 들어가는 것이다 효율을 위해서.
회전하는 프롭과 정지한 프롭의 날이 반대인 이유는 무엇일까?

베르누이의정리에서 유속을 느리게하면 압력이 증가하므로 그러한것을 생각한것일까?

아니면 단위면적당 공기의 이동거를 늘려서 어떤 효과 이를테면 풍속도 증가를 보고자 하는 것일까?

어느쪽이든 구현이 가능하다면 추력 발생에 이득이 될것이다.

두번째로 고려해볼 문제는 공기가 압축되면 온도가 상승하고 뜨거운 공기는 팽창한다는 사실이다.

매우 중요한 점이지만 점화과정을 내가 구현하기는 어려울것같아서 이 효과를 얻긴 어려울것이다.

세번째는 연결된 큰관에서 작은관으로 같은 유량이 지나간다면 큰관의 유속보다 작은관의 유속이 빠르다는 사실이다.

이는 제트엔진에서 뒤로 갈수록 구멍이 작아지는것에서 확인이 가능하다.

네번째는 축으로는 유량의 유입이 없으므로 원추형 설계를 통해 공기흐름을 개선해야한다는 것이다. 이는 유입측과 토출측 모두 해당되는것이다.

다섯째는 복잡한구조를 채택하여 추가로 얻는 추력이 무게 증가로 인한 부정적 효과를 상쇄할만큼 효과적인가? 검토가 필요하다는점이다

다섯번째 다단 프로펠러 구조를 통해 얻는 추력은 반드시 축의 방향과 일치할 필요는 없다. 예를 들어 시로코팬의 경우 회전하는 날에서 흡입한공기가 토출구를 통해 축과 수직 또는 일정핫 각도를 이루는 방향으로 뿜어지고있다. 그로인해 효율은 떨어지겠지만 이는 다양한 활용성을 제시해주는것이다.

여섯번째 회전하는 프롭에서 양력은 축에서 거리가 먼 곳일수록 크게 발생한다는 것이다.
프롭에 발생하는 응력을 고르게 발생시키고 파단을 방지하며 변형을 최소화하기위해서는 이러한 점을 고려한 설계가필요하다. 이런한 설계의 예는 dji 팬텀이나 매빅 등 드론 프롭을 보면 특징을 알수있다