[include(틀:프랫 & 휘트니의 제트엔진)] || [[프랫 & 휘트니|[[파일:프렛 & 휘트니 로고.svg|width=25%]]]] || || {{{#!wiki style="margin: -6px -10px" [[파일:external/www.f-16.net/file.php?id=9063&mode=view.jpg|width=100%]] [[파일:external/www.migflug.com/lockheed_sr_71_blackbird-1920x1200.jpg|width=100%]]}}} || || {{{#ffffff '''프랫 & 휘트니 J58 / JT11D-20'''}}} || [목차] == 개요 == [[파일:external/upload.wikimedia.org/Pratt_%26_Whitney_J58.jpg|width=100%]] '''인류 최초로 실용 속도 [[마하]] 3 및 3만 파운드 추력을 달성한 군용 엔진''' [[프랫&휘트니#s-2|Pratt & Whitey]] J58 (Pratt & Whitney JT11D), [[1958년]] 개발되었다. 위 사진은 J58의 터보 컴프레서부터 터보제트 연소실까지만을 전시한 것이다. 쇼크 콘 인테이크 등 J58의 특징적인 부분은 모두 제거되어 있다.[* 정확히는 쇼크 콘 인테이크 등은 J58의 특징이 아닌 J58을 탑재한 SR-71의 특징이다. 벤 리치는 회고록에서 대놓고 프랫&휘트니의 기술자들도 우수하고 엔진도 좋았지만 마하 3으로 비행하는데 필요한 추력의 대부분은 록히드의 공학자들이 설계한 에어인테이크 및 구조에 의한 것이라고 썼을 정도. 애초 에어 인테이크 역시 원래는 공기흐름 상태에 따라 압력에 의해 조절되는 형태로 설계했다가 응답속도가 충분치 않아 원래 하청과의 계약을 해지하고 다른 업체와 계약해서 전자식으로 완성하는 등 아래 설명될 SR-71 특유의 속도에 따른 변경 원리는 J58 자체와는 별 관련이 없다.] == 역사 == 본래 [[미국 해군]]의 요청으로 만들어진 것이었고, [[1958년]] 개발된 후 제식명 'J58'을 받았다. 제식화 이후 [[F-106]]의 개량형에 장착될 예정이었으나 취소되었다. 이후 [[1965년]]에는 [[SR-71]]에 채용되었고, SR-71은 세계에서 가장 빠른 비행기가 되었다. == 동작[* 앞서 언급했듯이 여기서 설명하는 부분은 J58 자체가 아닌 SR-71와의 조합에 대한 설명이다.] == [[파일:external/theaviationist.com/J58_Afterburner.jpg|width=100%]] 엔진에 흡입된 공기는 9단의 압축기를 거쳐 연소실로 공급되며, 이 때 압축기는 [[터보제트]] 방식으로 동작한다. 고속 비행시 추기 밸브[* 일부 공기를 추출해내는 밸브.]를 통해 4단계 압축기에서 일부 공기가 유입되며, 바이패스 덕트를 통과해 애프터버너 연소용으로 쓰인다. 왜 추기 밸브를 두는가 하면, 최고속도 비행 시 압축기 후방이 진공 상태가 되어 공기 흐름이 제한되고, 압축기 전방은 그에 따라 공기를 많이 빨아들이지 못하여 비행기가 [[실속]]으로 추락할 수 있는, 유량 실속 현상 때문이라고 한다. 여기서 그치지 않고 마하 2.5 이상의 극초음속에 이르면 쇼크 콘 인테이크가 후퇴하면서 터보 컴프레서를 우회해서 애프터버너로 직접 공기를 보내는데, 이 때는 애프터버너가 램제트 연소실 역할을 한다. 마하 3.2에 도달하면 쇼크 콘 인테이크가 최대로 후퇴해 터보 컴프레서를 완전히 닫고 램제트 엔진으로 전환된다. 이런 특이한 구조로 인해 J58은 터보램제트 엔진으로 불리는데, 터보제트와 램제트 두 가지 모드를 전환하며 운용할 수 있는 엔진이기 때문이다. === 공기 흐름 제어 디자인 === [[파일:800px-SR71_J58_Engine_Airflow_Patterns.svg.png]] [[파일:external/www.grilled.net.au/pratt-whitney-j58-small.jpg]] 그림은 J58 엔진에서 공기의 흐름을 나타낸 것이다. [youtube(F3ao5SCedIk)] 밑의 설명이 복잡하다고 생각되면 이 영상 하나면 충분하다. 영어를 몰라도 각 단계에서 엔진의 움직임과 공기 흐름을 볼 수 있다. 아무래도 [[램제트 엔진]]이 구조로 들어간 만큼, 공기의 흐름을 제어하기 위해 여러가지 요소가 쓰였는데 다음과 같다. * 쇼크 콘 - 엔진 제일 앞(사진상 왼쪽), 인테이크 중앙에 있는 고깔 모양의 장치. 인테이크에 들어오는 공기의 속도가 초음속에 가까워지면, 더 이상 터보 컴프레서를 통한 공기 압축이 불가능해진다. 쇼크콘 인테이크는 이 때 음속의 벽을 만들어서 공기를 압축한다. 터보컴프레서가 아닌 인테이크에 들어오는 공기 자체의 속도를 이용해 공기를 압축하기 때문에 터보제트가 아닌 램제트 엔진인 것이다. 한편 J58의 쇼크 콘 인테이크는 터보제트 모드를 램제트 모드를 변환하는 역할도 하는데, 초음속에서는 쇼크 콘이 뒤로 후퇴하며 터보 컴프레서의 입구를 막고, 공기가 터보 컴프레서를 우회해서 터보제트의 애프터버너(램제트 모드에서는 연소실 역할을 한다)로 바로 들어가도록 한다. [[마하]] 1.6를 돌파했을 때부터 후퇴하며 최고속도인 마하 3.2에서 가장 멀리 후퇴한다. * 중앙 몸체 브리드 - 쇼크 콘에서 덕트 외부까지의 공기 흡입구로, 쇼크 콘 표면에서 마찰을 받아 속도 에너지를 잃은 공기가 엔진에 들어오는 것을 막는다. * 쇼크 트랩 브리드 - 흡기 덕트 내부에서 발생하는 수직/경사 충격파를 흡수한다. 또한 냉각용 공기를 공급한다. * 전방 바이패스 도어 - 시동 시에 열려 엔진이 흡입하는 공기량을 증가시킨다. [[음속]] 돌파 시에는 닫히나, 초음속 돌파시 다시 열려 배압과 충격파의 위치를 제어한다. 이 때는 공기를 방출한다. 최고속도 도달 시 닫히지만, 필요에 따라 충격파 제어를 다시 할 수도 있다. * 후방 바이패스 도어 - 흡기 덕트 끝에 위치하며 마하 2.5 돌파시 열려 공기가 과잉 공급되는 것을 막는다. * 터시어리 도어 - 노즐과 애프터버너 사이에 위치하며 시동과 음속 비행 시 노즐에 공기를 공급한다. 초음속 돌파시 폐쇄된다. * 이젝터 플랩 - 노즐의 마지막 부분에 있으며, 음속을 넘는 즉시 열리기 시작해 노즐의 팽창비를 속도와 고도에 따라 제어한다. 최고속도 도달시 완전히 전개. == 관련 문서 == * [[제트 엔진]] * [[터보제트]] * [[프랫&휘트니]] [[분류:제트 엔진]][[분류:프랫&휘트니]]