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1 제원
1.1 JT3D
| 명칭 | 길이 (m) | 지름 (m) | 자체중량 (kg) | 최대추력 (lbf) | 압축기 (LPC-HPC) | 터빈 (HPT-LPT) | 압축비 | 바이패스비 | 적용기종 | |
| Dry | Wet[1] | |||||||||
| JT3D-1 | 3.47 | 1.35 | 1,880 | 14,500 | 17,000 | 6-7 | 1-3 | 12.5~13.5 | 1.3~1.4 | B707-120B/720B DC-8-50 |
| JT3D-3B | 1,970 | 16,500 | 18,000 | B707-120B/320B/720B DC-8-50/-60 | ||||||
| JT3D-7 | 17,500 | 19,000 | B707-320B DC-8-60 | |||||||
1.2 TF33
| 명칭 | 길이 (m) | 지름 (m) | 자체중량 (kg) | 최대추력 (lbf) | 압축기 (LPC-HPC) | 터빈 (HPT-LPT) | 압축비 | 바이패스비 | 적용기종 |
| TF33-PW-3 | 3.45~3.61 | 1.35~1.37 | 1,770~2,170 | 17,000 | 7-7 | 2-2 | 13.0~15.6 | 1.2~1.5 | B-52H |
| TF33-PW-5 | 18,000 | C-135/NC-135/RC-135 | |||||||
| TF33-PW-7 | 21,000 | C-141A/B | |||||||
| TF33-PW-9 | 18,000 | EC-135/RC-135/WC-135 | |||||||
| TF33-PW-100 | 21,000 | E-3A[2]/B/C | |||||||
| TF33-PW-102 | 18,000 | KC-135E/E-8C |
2 개요
Pratt & Whitney JT3D/TF33
프랫&휘트니에서 개발한 무늬만[3] 터보팬 제트엔진이다. 여객기 엔진으로서는 최초[4]의 터보팬 엔진이라 할 수 있으며, 높은 경제성을 무기로 기존의 터보제트 엔진들을 깨끗하게 걷어내고 터보팬이 주류가 되게 만든 장본인이자 현용 모든 여객기 엔진의 할아버지뻘이 된다. 덤으로 환경파괴도 막아냈다
JT3D는 민수용 명칭으로서 애초 B707과 DC-8의 JT3C, JT4A 등의 터보제트 엔진을 교체하려는 소박한 의도에서 개발이 시작됐는데, 연비[5][6]와 특히 소음에 있어서 이런저런 극찬이 쏟아지자 세계의 각 항공사들이 무더기로 채용하기 시작했으며, 미 공군에서도 엄청난 물량을 박아놓고 TF33이라는 군용 명칭까지 지어줬다. 그런데 최초 의도와는 다르게 오히려 군용기에 더 많은 숫자가 퍼졌으며 B-52[7]와 KC-135의 경우 역시 기존의 J57 터보제트 엔진을 치워버리고 그 자리를 차지하는가 하면, C-141 수송기는 아예 TF33을 동력원으로 찜해놓고 기체를 개발했다. 1959~1984년 까지 약 10,000기 가까이 생산되었고 미 공군 기준으로는 KC-135를 제외하고는 대부분 아직도 운용되고 있지만, B-52는 2040년 까지 작전에 투입할 계획이라 C-17의 엔진인 PW2000으로의 교체를 진지하게 고려하고 있는 중이다.[8]
B707과 DC-8에 매달려있는 JT3C의 교체를 감안해서 개발된 것이라 날개의 형상이나 심지어 기골을 뜯어고치는 등의 큰 작업없이 교체가 가능하도록 설계했고, 프랫&휘트니도 교체를 원하는 항공사에게는 엔진 외에 부수적인 교체용 기자재까지 포함해서 판매했다. 아예 달려서 나온 기체로서는 1959년 아메리칸 항공이 주문한 B707-120B와 KLM이 선택한 DC-8-50이 최초의 사례로 기록됐고, 첫 비행은 1961년 3월이었다. 그러나 1970년대에 들어서 항공수요가 늘어나자 각 항공사에는 엔진이 4개나 붙어 있는 협동체 여객기에 더 이상 매력을 느끼기 힘들었고, 오일쇼크도 터진데다가 기술도 그 만큼 진보했기에 단거리에는 B727이나 B737, 중장거리 노선은 DC-10이나 L-1011과 같은 트라이젯으로 가거나 아예 체급을 확 올려서 B747로 갈아타버렸다. 기껏해야 20,000 파운드의 추력도 내기 힘든 JT3D가 갈 곳은 어디에도 없었고, 특히 많은 멀쩡한 B707이 화물기로 전락하거나 심지어 버려지기까지 했다.
그런데 1970년대 후반 무렵 미 공군이 KC-135A의 거지같은 연비와 답답한 항속거리에 대한 해결책으로 퇴역한 B707에 붙어 있던 JT3D를 몰래 가져와서 붙여다가(...) KC-135E라 명명했다. 바꿔놓고 보니 향상된 연비와 역추력장치를 지니는 등의 쏠쏠한 장점이 있긴 했지만 이상하게도 최대이륙중량이 낮아져 약 5톤 가량의 항공유를 덜 싣게 되는 문제가 나타나 뒷목을 잡게 만든다. 그래도 경제성을 생각해서 TF33으로 교체하는 작업을 지속시키긴 했지만 뭔가 덜 떨어졌다는 느낌을 지울 수 없어 CFM56으로 교체한 후 지금에까지 이르게 된다.[9] 어쨌든 이렇게 개수한 후 연비와 추력, 행동반경 등 많은 부분에서의 향상이 따랐지만 무엇보다도 소음 감소의 효과가 가장 컸는데, 이는 추후 영국과 프랑스, 사우디 공군이 E-3를 도입할 때 CFM56 엔진을 선택하게 하는 가장 큰 이유가 된다. 그 덕분에 소음은 물론이고 최대상승고도[10]와 추력, 운용비용에 있어서 미 공군과 나토의 기체들보다 훨씬 우월하다고 한다.
3 관련 문서
(영문 위키백과) Pratt & Whitney JT3D
4 관련 항목
- ↑ 지금의 기준으로 판단할 때야 정말 황당한 짓이 아닐 수 없지만, 초창기 터보제트 엔진들은 특히 이륙할 때 낮은 추력을 만회하기 위해 엔진 전면부에 물을 살포해서 공기의 온도를 낮춰 연소율을 높여주는 방법을 사용했다. 당연히 이 물이 엔진으로 유입돼 불완전연소가 필연적으로 수반됐고 시커먼 매연을 사정없이 뿜어낼 수 밖에 없었는데, 항공기 배출가스 기준이 까다로운 요즘같은 시대에는 감히 상상도 못할 일을 아주 밥먹듯이 하고 다녔다. 어쨌든 JT3D도 아직 터보제트 엔진의 잔재가 남아있는 관계로 물 분사장치 (Water Injection)를 옵션으로 선택할 수 있게끔 했었는데, 물 분사장치를 사용하려면 당연히 기체 내에 물을 2,000~3,000 리터 가량 저장하고 다녀야 하며(...) 심지어 어떤 항공기들은 아주 확실하게 효과를 보려고 메탄올을 뿌려대기까지 했다.
- ↑ 나토 소속의 기체는 TF33, 사우디 공군의 사양에는 CFM56이 탑재된다.
- ↑ 터보팬이 맞긴 맞는데 바이패스비가 꼴랑 1.5 정도에 불과하다. 현재 생산중인 GEnx나 트렌트 XWB가 10.0에 육박한다는 걸 보면 당시의 기술적인 상황을 쉽게 짐작할 수 있는데, 그나저나 미 공군은 이 고물딱지를 아직도 열심히 굴리고 있다(...)
- ↑ 엄밀히 말하자면 롤스로이스의 콘웨이가 최초이긴 한데, 몇 대 팔리지 않은 B707-420과 DC-8-40 기종에서만 운용된 관계로 상업적으로 별로 성공하지 못했다.
- ↑ Dry 상태에서 JT3D의 SFC (Specific Fuel Consumption)는 0.51~0.52 수준인데, JT3C는 약 0.77 정도이고 JT4A의 일부 파생형은 0.8을 가볍게 넘어간다. 그러니까 JT3D는 같은 추력을 발생시킬 때 터보제트 두 녀석들에 비해 약 30% 가량의 연료를 덜 소모한다는 계산이 나온다. 참고로 차후에 JT3D를 밀어내게 되는 CFM56-2 계열은 0.36~0.37 가량의 값을 지니고 있다.
- ↑ 매연도 엄청나게 줄었다. 어차피 매연이라는게 불완전연소 때문에 발생하는 것이기에, 이것은 곧 효율이 높아졌다는 의미도 된다.
- ↑ B-52G 까지는 J57을 탑재했으나 1961~63년 생산분인 B-52H는 아예 처음부터 TF33으로 박혀서 생산됐다.
그러면 이걸 지금 50년 넘게 굴리고 있었다는 겁니까네 - ↑ 그러나 E-8C Joint STARS는 특이하게도 JT8D의 최신 개량모델인 21,000 파운드짜리 JT8D-219로 교체했다. CFM56으로 바꾸지 못한 이유는 돈이 없어서(...)
- ↑ 한편 CFM56으로 개량한 기종에는 KC-135R과 T의 2종류가 있는데 후자는 SR-71만이 소모하는 JP-7의 탑재를 위해 특별히 개량된 형식이었다. SR-71의 퇴역 이후에는 그냥 평범한 통상임무에 투입됐다.
- ↑ 지구는 둥글기 때문에 공중조기경보기 입장에서는 당연히 높은 고도에서 내려봐야 탐지거리에 있어 유리할 수 밖에 없다.