터빈 엔진은 놀랍습니다. 그것들은 물체를 매우 빠르게 움직이게 합니다! 이러한 엔진은 비행기, 헬리콥터, 보트 등에 사용되며, 심지어 우리에게 전기를 공급하는 대형 발전소에서도 이러한 엔진을 사용합니다. 날개는 터빈 엔진에서 매우 중요한 부분입니다. 이 날개는 고속으로 회전하며 공기를 함께 끌고 가서 엔진을 구동하는 데 도움을 줍니다. 이번 수업에서는 터빈 엔진 날개에 대해 다룰 것입니다. 그들이 무엇을 하고 왜 중요한지도 배울 것입니다.
터보팬 터빈 엔진의 날개는 가볍고 매우 강하게 만들어집니다. 이것은 날개가 작동 중 많은 스트레스를 견뎌야 하기 때문에 매우 중요합니다. 일반적으로 티타늄이나 스틸과 같은 금속으로 만들어집니다. 몇몇 특정한 경우엔 엔지니어들이 또한 꽤 단단한 특수 형태의 세라믹 재료를 사용하기도 합니다. 날개의 모양도 매우 중요합니다! 공기역학적이어야 하므로 공기를 깨끗하게 통과할 수 있는 모양이어야 하며 너무 많은 저항을 일으키지 않아야 합니다.
터빈 엔진 블레이드와 같은 부품을 제조할 때, 엔지니어들은 CNC 머신이라고 불리는 전용 기계를 사용합니다. 컴퓨터 수치 제어(CNC) 이 놀라운 기계는 컴퓨터의 지시에 따라 금속 또는 세라믹 블록에서 형상을 만들기 위해 템플릿을 사용하여 절단 및 가공하여 블레이드를 만듭니다. 절단 후 블레이드는 용광로에서 열처리됩니다. 이후 천천히 식히는 과정인 앤닐링이 진행됩니다. 그리고 발생하는 변화는, 가열과 냉각이 블레이드를 이전보다 더 튼튼하게 만들어주며, 이는 칼의 수명을 더 lengthen 시키게 됩니다.

그것이 바로 터빈 엔진 날개가 프로세스에서 매우 중요한 부분인 이유입니다. 그들은 엔진이 파워를 생성할 수 있도록 해주기 때문입니다. 샤프트는 날개와 마찬가지로 회전하는 긴 막대입니다. 이 샤프트는 회전하면서 엔진이 비행기, 헬리콥터 또는 배를 공기나 물을 통해 움직일 수 있는 힘을 생성합니다. 그리고 당연히, 다시 한 번 말하지만, 엔진을 시원하게 유지하는 데 도움을 주는 날개들이 있습니다. 그것은 회전하는 날개 위로 흐르면서 날개를 식혀서 너무 뜨거워 녹아내리지 않도록 합니다. 그래서 여러분은 이 날개들이 단순히 파워뿐만 아니라 안전성에서도 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있습니다!

터빈 엔진의 기술 발전은 수년 동안 많은 진보를 이루었습니다. 그들은 또한 날개에서 더 많은 무게를 줄이는 새로운 방법을 발견하여, 이로 인해 더 높은 수준에서 효과적으로 작동하는 엔진이 가능하게 되었습니다. 또한 엔진을 더욱 연료 효율적으로 만들었습니다. 이는 단순히 엔진이 연료와 출력 면에서 더 효율적이라는 화려한 표현일 뿐만 아니라, 오염 측면에서 지구에 더 친절하다는 것을 의미합니다. 새로운 종류의 날개 중 하나는 흥미로운 새로운 날개 설계인 세라믹 매트릭스 복합체(CMC) 날개입니다. 이 날개는 사파이어나 루비처럼 단단함보다는 강성 있는 독특한 유형의 세라믹으로 만들어져 전통적인 금속과 거의 같은 날카로운 가장자리를 가질 수 있지만 덩치는 크지 않습니다. CMC 날개는 비싸지만, 항공기가 연료를 절약하고 사용 시 환경을 덜 파괴하도록 도와줍니다. 이것은 미래를 위해 좋은 것입니다.

터빈 엔진에 들어가는 날개는 매우 특별한 재료로 만들어집니다. 날개는 가벼워야 하지만 내구성이 있어야 하며, 매우 높은 온도와 압력에도 견뎌야 합니다. 재료: 터빈 엔진 날개를 만드는 데 가장 일반적으로 사용되는 재료는 티타늄과 강철입니다. 티타늄은 강하고 가벼운 소재이지만, 상대적으로 비쌀 수 있습니다. 반면, 강철은 저렴하지만 날개의 무게를 증가시킵니다. 또한 날개용으로 선택할 수 있는 특수 세라믹 재료인 실리콘 나이트라이드(Silicon Nitride)가 있지만, 이는 베릴륨과 동일한 크기의 패키지로 제공되어 역시 고가입니다.
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