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펄스제트

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1. 개요

펄스제트 엔진은 스웨덴의 마르틴 비베리가 처음 고안한 엔진으로, 흡입구, 연소실, 노즐로 구성되어 있으며, 셔터를 사용하여 연소 가스를 분사하는 방식이다. 제2차 세계 대전 당시 독일의 V-1 미사일에 사용되었으며, 구조가 간단하여 대량 생산에 적합했지만, 터보제트 엔진에 비해 연비와 추력이 낮고, 특유의 소음 때문에 런던 시민들에게 공포감을 주기도 했다. 최근에는 드론용 엔진으로 개발되거나, 열원으로 활용되는 등 다양한 분야에서 응용되고 있다.

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펄스제트
펄스 제트 엔진
종류
유형제트 엔진
아형램제트
로켓 엔진
펄스 폭발 엔진
작동 방식
작동 원리공기를 흡입, 압축, 연소, 배기의 반복적인 과정
연소 방식단속 연소
흡입 방식공기 흡입
배기 방식노즐 배기
구조
밸브 방식셔터 밸브
유체 밸브
밸브리스 방식단순 연소관
헬름홀츠 공명관
다중 연소관
주요 구성 요소공기 흡입구
연소실
노즐
성능
추력낮음
연비낮음
소음
진동
효율낮음
장단점
장점구조 단순
제작 용이
단점낮은 추력
낮은 효율
높은 소음
큰 진동
적용 분야
항공초기 무인기
유도탄
기타모형 항공기
실험용 엔진
역사
최초 개발1906년 (프랑스)
실용화1930년대
주요 개발 국가독일
영국
미국
기타
작동음'윙윙' 또는 '덜덜'거리는 소리
참고글루하레프 압력 제트 엔진
관련 문서
관련 기술펄스 폭발 엔진
램제트
제트 엔진

2. 역사



펄스제트 엔진은 여러 발명가에 의해 개발되었다. 러시아의 니콜라이 텔레쇼프는 1867년에 증기 펄스제트 엔진 특허를 받았고, 스웨덴의 마르틴 비베르(Martin Wiberg)도 펄스제트를 발명했다고 알려졌으나 자세한 내용은 불분명하다. 1906년에는 러시아 엔지니어 V.V. 카라보딘이 작동하는 펄스제트 모델을 완성했고, 1908년 프랑스의 조르주 마르코네는 무밸브 펄스제트 엔진 특허를 받았다. 1917년 스페인의 라몬 카사노바도 펄스제트 특허를 획득했다. 로버트 고다드(Robert Goddard)는 1931년 펄스제트 엔진을 발명하여 제트 추진 자전거에 장착해 시연했다.[6] 폴 슈미트는 흡입 밸브를 개량한 효율적인 설계를 개발하여 1933년 독일 공군성의 지원을 받았다.[7]

펄스제트 엔진은 1944년 런던 공습에 실전 투입된 V-1 미사일에 채용되어 널리 알려졌다. 제2차 세계 대전 당시 독일의 V-1 미사일과 독일 공군의 시제기 메서슈미트 Me328에 사용되었다. V-1에 채용된 펄스제트 엔진은 구조가 간단하여 대량 생산에 적합했지만, 터보제트 엔진에 비해 압축률이 낮아 연비가 좋지 않았다. 또한 엔진 자체가 큰 공기 저항원이 되어 성능이 떨어졌고, V-1은 당시 영국 공군의 레시프로 전투기에 쉽게 요격당했다.

펄스제트 엔진은 시동 시 연속적인 폭발음과 낮은 진동을 발생시키는 독특한 소리를 낸다. V-1 미사일은 비행 중 사이렌을 울리는 것처럼 들려 런던 시민들에게 공포감을 주었다. 일본 해군의 특공기 「매화」에도 펄스제트 엔진이 사용될 예정이었다.

제2차 세계 대전 이후 펄스제트는 표적 드론, 모형 항공기 등에 사용되었고, 최근에는 군사용 드론 엔진으로 다시 주목받고 있다. 2024년 미국의 Wave Engine사는 드론용 펄스제트 엔진을 개발하여 납품을 시작했다.[16]

2. 1. 초기 역사

러시아의 발명가이자 예비역 포병 장교인 니콜라이 아파나시예비치 텔레쇼프는 1867년 증기 펄스제트 엔진에 대한 특허를 받았다. 스웨덴의 발명가 마르틴 비베르(Martin Wiberg)도 스웨덴에서 최초의 펄스제트를 발명했다고 알려져 있지만, 자세한 내용은 불분명하다.

최초의 작동하는 펄스제트는 1906년 러시아 엔지니어 V.V. 카라보딘이 특허를 받았으며, 그는 1907년 작동 모델을 완성했다.

프랑스 발명가 조르주 마르코네는 1908년 무밸브 펄스제트 엔진에 대한 특허를 받았다. 스페인 리폴의 라몬 카사노바는 1913년부터 제작을 시작하여 1917년 바르셀로나에서 펄스제트에 대한 특허를 받았다. 로버트 고다드는 1931년 펄스제트 엔진을 발명하고 제트 추진 자전거에 장착하여 시연했다.[6] 엔지니어 폴 슈미트는 흡입 밸브(또는 플랩)의 개조를 기반으로 더 효율적인 설계를 개척하여 1933년 독일 공군성의 정부 지원을 받았다.[7]

2. 2. 아르구스 As 014 (V-1 비행폭탄)

1934년, 게오르크 한스 마델룽과 파울 슈미트가 펄스제트 엔진 기반 "비행 폭탄"을 독일 항공부에 제안했으나 초기에는 거부되었다.[8] 아르구스 모토렌(Argus Motoren)사는 슈미트의 연구를 바탕으로 펄스제트 엔진 개발을 시작했다. 다른 독일 제조업체들도 펄스제트와 비행 폭탄을 개발했는데, 이들은 모두 V-1 개발에 참여했다.[7]

슈미트가 아르구스사에서 일하면서 펄스제트 엔진은 개량되었고, 독일 항공부(RLM) 명칭으로 아르구스 As 109-014로 공식적으로 알려지게 되었다. 1942년 10월 28일 최초의 무동력 투하, 1942년 12월 10일 최초의 동력 비행, 1942년 12월 24일 최초의 동력 발사가 이루어졌다.[9]

As 014 엔진은 비용과 기능의 균형이 뛰어난 것으로 평가되었다. 최소 비용으로 우수한 성능을 발휘하는 간단한 설계였다.[7] 어떤 등급의 석유를 사용할 수 있었고, 점화 셔터 시스템은 V-1의 정상 운항 시간인 1시간을 넘어서도록 설계되지 않았다. As 014는 배기관 직경과 길이 비율(8.7:1)을 기반으로 한 단순 공명 설계로 연소 주기를 지속했으며, 43 사이클/초(cycles per second)의 안정적인 공명 주파수를 달성했다. 이 엔진은 정지 추력 2200N과 비행 중 약 3300N의 추력을 생성했다.[7]

As 014의 점화는 전면에 장착된 밸브 어레이 뒤 약 75cm 위치에 장착된 단일 자동차 점화 플러그에 의해 제공되었다. 점화는 엔진 시동 시에만 작동했고, 작동 중에는 이전 화염구의 꼬리가 점화원 역할을 했다. 펄스제트 엔진 내부의 압축이 미미하여 디젤 엔진과 같은 연료의 디젤식 점화를 일으킬 만큼 충분한 열을 제공하지 않았다.

아르구스 As 014 밸브 어레이는 초당 47 사이클로 작동하는 셔터 시스템을 기반으로 했다.[9] 엔진 시동을 위해 전면의 세 개의 공기 노즐은 외부 고압원에 연결되었다. 점화에는 아세틸렌(acetylene)이 사용되었으며, 기술자들은 아세틸렌이 완전히 점화되기 전에 확산되는 것을 막기 위해 배기관에 바플(baffle)을 설치해야 했다. 엔진이 점화되고 최소 작동 온도에 도달하면 외부 호스와 커넥터를 제거했다.

V-1은 착륙 장치가 없었으며, 아르구스 As 014는 피스톤(piston) 구동 증기식 캐터펄트에 의해 경사진 발사대에서 발사되었다. 피스톤을 발사하는 증기는 과산화수소(hydrogen peroxide)와 과망간산칼륨(potassium permanganate)을 결합할 때 생성되는 강력한 발열 화학 반응에 의해 생성되었다.

왕립공군박물관(Royal Air Force Museum London)에 전시된 V-1 비행폭탄의 아르구스 As 014 펄스제트 엔진


아르구스 As 014는 최초의 대량 생산된 펄스제트 엔진으로, V-1 비행 폭탄에 사용되었다. 이 엔진의 윙윙거리는 소음 때문에 "버즈 봄"(buzz bomb) 또는 "두들 버그"(doodlebug)라는 별명을 얻었다. V-1은 제2차 세계 대전에서 사용된 독일의 순항 미사일로, 1944년 런던 폭격에 사용되어 런던 시민들에게 큰 공포감을 주었다. 펄스제트 엔진은 저렴하고 제작이 용이하여 전쟁 후반기 독일의 자재 부족 상황에서 V-1 설계자들에게 적합한 선택이었다. 현대 순항 미사일 설계자들은 펄스제트 엔진 대신 터보제트 또는 로켓 엔진을 선호한다.

나치 독일에서 펄스제트는 메서슈미트 Me 328과 독일 국방군(Wehrmacht)을 위한 실험적인 제트팩(Einpersonenfluggerät project)에도 사용되었다.

미국은 영국에서 노획한 V-1 잔해를 역설계하여 JB-2 룬을 개발했다. 미국 육군 항공대의 합 아놀드(Hap Arnold) 장군은 이 무기가 강철과 나무로 2000시간의 인력과 약 의 비용으로 제작될 수 있다는 사실에 우려했다.[7]

2. 3. 전후 개발 및 응용

1940년대 후반 프랑스 추진 연구 그룹인 국립 항공기관 연구 및 건설 협회(SNECMA)에서 무밸브 펄스제트 엔진을 실험했다.[7] 네덜란드의 무인기 Aviolanda AT-21에 무밸브 펄스제트가 최초로 광범위하게 사용되었다.[11]

펄스제트는 오늘날 표적 드론 항공기, 조종선, 모형 항공기(무선 조종 항공기), 안개 발생기,[13] 산업용 건조[14] 및 가정용 난방 장비에 사용된다. 펄스제트는 연료를 열로 변환하는 효율적이고 간단한 방법이기 때문에, 실험자들은 바이오매스 연료 변환, 보일러 및 히터 시스템과 같은 새로운 산업 응용 분야에 펄스제트를 사용하고 있다.

일부 실험자들은 개선된 설계에 대한 연구를 계속하고 있다. 펄스제트 엔진은 소음과 진동으로 인해 상업용 유인 항공기 설계에 통합하기 어렵지만, 소규모 무인 항공기에는 매우 우수하다.

펄스 폭발 엔진(PDE)은 비연속 제트 엔진에 대한 새로운 접근 방식을 제시하며, 특히 매우 고속에서는 터보팬 제트 엔진보다 높은 연료 효율을 약속한다. 프랫 앤 휘트니와 제너럴 일렉트릭은 현재 활발한 PDE 연구 프로그램을 보유하고 있다. 대부분의 PDE 연구 프로그램은 설계 단계 초기에 아이디어를 테스트하기 위해 펄스제트 엔진을 사용한다.

보잉은 펄스 이젝터 추력 증강기(PETA)라는 독점적인 펄스제트 엔진 기술을 보유하고 있으며, 이는 군용 및 상업용 수직 이착륙기 항공기의 수직 이착륙에 펄스제트 엔진을 사용하는 것을 제안한다.[15]

2024년 미국의 웨이브 엔진 코퍼레이션(Wave Engine Corporation)은 드론용 펄스제트 엔진 J-1을 개발, 납품하기 시작했다.[10] J-1은 최대 90kg의 총 중량을 가진 무인항공기(UAV)를 위해 설계된 U자형 장치이다. 무게는 8.2kg이며 크기는 14cm x 32cm x 163cm이다. 가솔린, E85 바이오에탄올 또는 제트 연료와 같은 연료를 사용할 수 있다. 추력은 최대 55lbf에 달한다. 연료가 점화되면 온도와 압력이 증가하여 고온의 가스가 장치 밖으로 배출되어 추력이 발생한다. 그 결과 발생하는 부분 진공으로 신선한 공기가 빨려 들어와 다음 펄스를 준비한다.[10] 이 엔진 시리즈는 최대 200mph의 속도로 시험되었다.[10] Wave는 최대 220lbf의 추력을 내는 K-1이라는 두 번째 엔진을 개발 중이며, 최대 약 453.59kg의 중량을 견딜 수 있다. Wave는 이것이 더 큰 상업적 응용 분야와 새로운 종류의 수직이착륙기(VTOL)에 도움이 될 것이라고 주장한다.

3. 작동 원리

펄스제트 엔진 애니메이션


펄스제트 개략도. 사이클의 첫 번째 부분: 공기가 흡입구(1)를 통해 흐르고 연료(2)와 혼합된다. 두 번째 부분: 점화된 연료-공기 혼합물이 팽창하여 밸브(3)를 닫고 배기관(4)을 통해 배출되어 장치를 추진한다.


펄스제트 엔진은 르누아 사이클을 사용하는데, 오토 사이클의 피스톤이나 브레이턴 사이클의 압축 터빈과 같은 외부 압축 구동 장치가 없어 관 내부의 음향 공명으로 압축을 구동한다.[11] 이는 최대 예연소 압력비를 약 1.2 대 1로 제한한다.

펄스제트는 단순하고 제작 비용이 저렴하지만, 추력 대 중량비는 우수한 반면 추력 비연료 소비량은 매우 나쁘다. 높은 소음 수준으로 인해 군사 및 기타 제한된 응용 분야를 제외하고는 실용적이지 않다.[11]

실험용 헬리콥터 추진에 사용된 펄스제트는 로터 블레이드 끝에 부착되어 샤프트에 힘을 가하지 않고 끝을 밀기 때문에 동체토크를 생성하지 않아 꼬리 로터 관련 부품 없이 헬리콥터를 제작할 수 있다는 장점이 있었다. (단, 사이클릭 및 콜렉티브 메인 로터 제어는 필요하다.) 1947년 미국 헬리콥터 회사의 XA-5 톱 서전트 헬리콥터 시제품[12], 1952년 XH-26 Jet Jeep (XPJ49 펄스제트 사용)등이 개발되었으나, 높은 소음과 로터 끝 항력으로 인한 오토로테이션 착륙의 어려움 때문에 프로젝트가 취소되었다.[11]

펄스제트는 제어선 및 무선 조종 모형 항공기에도 사용되었다. 제어선 펄스제트 동력 모형 항공기의 속도 기록은 시속 322km이다. 자유 비행 무선 조종 펄스제트의 경우, 시속 약 450km에서 대부분 밸브 엔진의 밸브 시스템이 램 에어 압력으로 인해 완전히 닫히지 않아 성능이 저하되나, 가변 흡입구 기하학을 통해 이를 최적화할 수 있다.

펄스제트 엔진 뒤에 특수하게 형성된 덕트(증강기)를 배치하여 추력을 증가시킬 수도 있다. 덕트는 펄스제트 배기구의 공기역학적 힘을 이용하여 맥동 추력을 고르게 하는 환형익 역할을 한다. 증강기는 추가 연료 소비 없이 추력을 크게 증가시킬 수 있지만, 특정 속도 범위 내에서만 효과적이며 덕트가 클수록 항력이 커진다.

J-1은 최대 90kg의 UAV를 위해 설계된 U자형 장치로, 무게 8.2kg, 크기 14 x 32 x 163cm이다. 가솔린, E85 바이오에탄올, 제트 연료 등을 사용할 수 있으며, 최대 추력은 55lbf이다. 연료 점화 후 온도와 압력 증가로 고온 가스가 배출되어 추력을 발생시키고, 부분 진공으로 신선한 공기가 유입되어 다음 펄스를 준비한다.[10] 이 엔진은 최대 200mph의 속도로 시험되었다.[10]

3. 1. 밸브식 펄스제트

밸브식 펄스제트 엔진은 기계식 밸브를 사용하여 팽창하는 배기가스의 흐름을 제어한다. 뜨거운 가스가 배기관을 통해 엔진 뒤쪽으로만 배출되도록 하며, 배출되는 배기가스의 관성이 각 폭발 후 찰나 동안 부분 진공을 생성하여 흡입구를 통해 신선한 공기와 연료가 유입될 수 있도록 한다.

밸브식 펄스제트는 일방향 밸브 배열이 있는 흡입구로 구성된다. 밸브는 점화된 연료 혼합물의 폭발성 가스가 연소실에서 배출되어 흡입 공기 흐름을 방해하는 것을 방지하지만, 모든 실용적인 밸브식 펄스제트에서는 정지 상태 또는 저속으로 작동할 때 어느 정도의 '역류'가 발생한다. 밸브가 가스가 흡입구를 통해 배출되는 것을 방지할 만큼 빠르게 닫히지 않기 때문이다. 과열된 배기가스는 음향적으로 공명하는 배기관을 통해 배출된다.

흡입 밸브는 일반적으로 리드 밸브이다. 가장 일반적인 구성은 데이지 밸브와 직사각형 밸브 그리드이다. 데이지 밸브는 리드 역할을 하는 얇은 시트 재료로 구성되며, 끝으로 갈수록 넓어지는 "꽃잎" 모양으로 절단된다. 각 "꽃잎"은 끝 부분에서 원형 흡입구를 덮는다. 데이지 밸브는 중앙을 통해 매니폴드에 볼트로 고정된다. 소규모로 제작하기는 쉽지만 밸브 그리드보다 효율이 떨어진다.

사이클 주파수는 주로 엔진 길이에 따라 달라진다. 소형 모형 엔진의 경우 주파수는 초당 약 250펄스일 수 있지만, 독일 V-1 비행 폭탄에 사용된 것과 같은 대형 엔진의 경우 주파수는 초당 약 45펄스에 가까웠다. 이로 인해 발생하는 저주파 소리는 미사일이 "버즈 봄"이라는 별명을 얻게 되었다.

3. 2. 무밸브 펄스제트

무밸브 펄스제트 엔진은 움직이는 부품 없이 엔진의 기하학적 구조만으로 배기가스의 흐름을 제어한다. 밸브식 펄스제트와 같은 원리로 작동하지만, '밸브' 역할은 엔진의 기하학적 구조가 담당한다. 무밸브 펄스제트는 흡입구와 배기구 양쪽으로 배기가스를 배출하지만, 대부분의 힘은 배기구의 넓은 단면적을 통해 빠져나가면서 발생한다.

연소 사이클은 흡입, 압축, 연료 분사(선택 사항), 점화, 연소, 배기의 5~6단계로 이루어진다. 연소실 내에서 연료-공기 혼합물이 점화되면 고압이 발생하고, 이 기체 흐름의 관성 반작용으로 엔진이 추력을 생성한다. 배기가스의 관성으로 연소실 내부 압력이 낮아지면 흡입 단계가 시작된다.

가장 단순한 엔진은 벤투리 펌프를 통해 연료를 흡입하고, 복잡한 엔진은 연료를 연소실에 직접 분사한다. 흡입 단계에서 분무된 연료는 이전 화염구가 만든 진공을 채우며 연소실로 분사된다. 이때, 연소실 후면의 분무된 연료가 앞선 기체 기둥의 고온 가스와 만나 "플래시"되며, 이 현상은 리드 밸브가 닫히거나 무밸브 설계의 경우 진공이 형성될 때까지 반복된다.

무밸브 펄스제트는 다양한 모양과 크기로 제공되며, 각 설계는 서로 다른 기능에 적합하다. 일반적인 무밸브 엔진은 하나 이상의 흡입 튜브, 연소실, 하나 이상의 배기 튜브 섹션으로 구성된다. 흡입 튜브는 공기를 흡입하고 연료와 혼합하여 연소시키며, 밸브처럼 배기가스 배출을 제어한다. 대부분의 무밸브 엔진은 흡입구가 뒤쪽을 향하도록 설계되어 흡입구에서 배출되는 가스도 추력에 기여한다.

연소는 두 개의 압력파를 생성하는데, 하나는 배기 튜브를 따라, 다른 하나는 흡입 튜브를 따라 이동한다. 엔진 치수를 적절히 설계하면 공진 연소 과정을 달성할 수 있다.

일부 무밸브 엔진은 연료 소비량이 매우 높지만, 다른 설계는 밸브식 펄스제트보다 연료 소비량이 훨씬 적다. 고급 부품과 기술을 사용한 적절히 설계된 시스템은 소형 터보제트 엔진의 연료 효율과 비슷하거나 더 높을 수 있다.

무밸브 엔진은 밸브가 없어 비행 시 램 에어 압력으로 인해 엔진이 정지하지 않아 고속에서 유리하다. 일부 고급 설계는 마하 0.7 이상으로 작동할 수 있다. 또한, 움직이는 부분이 없어 유지보수가 쉽고 구조가 간단하다는 장점이 있다.

일반적인 펄스제트 구조는 흡입구 앞에 셔터가 있고, 흡입 후 셔터가 닫히면서 연소가스를 뒤로 분사한다. 흡입구는 좁고, 연소실은 넓으며, 노즐이 좁아지는 것이 필수적이다. 폭발 충격파가 연소실 후부에서 반사되어 흡기를 압축하는 작용은 2행정 엔진실린더 헤드와 유사하다. 펄스제트 엔진에서는 반사된 충격파가 흡입구 부근에 도달하여 흡기가 압축된 시점에서 (흡기에 연료를 분사한 혼합기가) 폭발한다. 셔터는 폭발 시 압력을 효과적으로 활용하고, 항공기 등에 사용 시 셔터 전방에서 흡기가 약간 압축되도록 돕는다. 따라서 추력을 희생하면 셔터 없이도 작동 가능하다.

이 외에도 펄스제트로 기능하는 다양한 구조가 있다. 예를 들어, 엔진 전체가 U자형으로 셔터가 없는 Valveless pulsejet영어이나, 흡입구와 배출구가 공통이라 개구부가 하나인 것 등이 있다.

4. 구조



일반적인 펄스제트 엔진은 흡입구 앞에 셔터(밸브)가 있고, 흡입 후 셔터가 닫히면서 연소가스가 뒤쪽으로 분사된다. 흡입구는 좁고, 연소실은 넓으며, 노즐이 좁아지는 것이 필수적인 구성 요소이다. 이러한 형태는 폭발 충격파가 연소실 후부에서 반사되어 흡입 공기를 압축하는데, 이는 2행정 엔진실린더 헤드와 유사한 원리이다.[11] 2행정 엔진의 실린더 헤드에서는 반사된 충격파가 배기 포트를 통해 실린더까지 되돌아오지만, 펄스제트 엔진에서는 반사된 충격파가 흡입구 부근에 도달하여 흡입 공기가 압축된 시점에서 (흡입구에 연료를 분사하는 혼합기를 통해) 폭발이 일어난다. 셔터는 폭발 시 압력이 앞으로 새는 것을 막고, 항공기 등에 사용될 경우 셔터가 닫혀 있을 때 셔터 전방에서 흡입 공기가 약간 압축되도록 돕는다. 따라서 추력을 희생하면 셔터 없이도 작동이 가능하다.[12]

펄스제트 엔진은 다양한 구조로 제작될 수 있다. 엔진 전체가 U자형으로 되어 셔터가 없는 밸브리스 펄스제트()나, 흡입구와 배출구가 같아 개구부가 하나인 엔진 등이 있다.

5. 응용 분야

펄스제트는 오늘날 표적 드론 항공기, 조종선 모형 항공기(그리고 무선 조종 항공기), 안개 발생기,[13] 산업용 건조[14] 및 가정용 난방 장비에 사용된다. 펄스제트는 연료를 열로 변환하는 효율적이고 간단한 방법이기 때문에, 실험자들은 바이오매스 연료 변환 및 보일러와 히터 시스템과 같은 새로운 산업 응용 분야에 이를 사용하고 있다.

일부 실험자들은 개선된 설계에 대한 연구를 계속하고 있다. 이 엔진은 소음과 진동으로 인해 상업용 유인 항공기 설계에 통합하기 어렵지만, 소규모 무인 항공기에는 매우 우수하다.

펄스 폭발 엔진(PDE)은 비연속 제트 엔진에 대한 새로운 접근 방식을 제시하며, 특히 매우 고속에서는 터보팬 제트 엔진보다 높은 연료 효율을 약속한다. 프랫 앤 휘트니와 제너럴 일렉트릭은 현재 활발한 PDE 연구 프로그램을 보유하고 있다. 대부분의 PDE 연구 프로그램은 설계 단계 초기에 아이디어를 테스트하기 위해 펄스제트 엔진을 사용한다.

보잉은 펄스 이젝터 추력 증강기(PETA)라는 독점적인 펄스제트 엔진 기술을 보유하고 있으며, 이는 군용 및 상업용 수직 이착륙기 항공기의 수직 이착륙에 펄스제트 엔진을 사용하는 것을 제안한다.[15]

최근에는 엔진으로서가 아니라, 간단하고 효율적인 열원[17][18]으로서 열처리 유욕 가열이나 온수기, 튀김기[19]에 사용되고 있다. 기구적으로는 펄스 제트 엔진의 배기를 가는 관에 도입하여 액체를 가열하는 구조이다. 이러한 용도에서는 “펄스 연소기”, “펄스 연소 버너”, “펄스 버너” 등으로 불린다.[20][18]

펄스 연소 버너는 침관이 되는 배기관 내부를 간헐적으로 고속 분류가 통과하기 때문에 열효율이 좋고, NOx도 적다.[18] 또한 배기압력의 연소실 효과에 의한 부압으로 다음 폭발에 필요한 흡기가 이루어지기 때문에[17], 시동 시를 제외하고 송풍기가 필요 없어 버너로서는 간단한 구성이다. 마찬가지로 열효율의 우수성을 이용하여, 프레온 가스 등의 열분해에도 연구가 진행되고 있다.

연소 속도가 음속을 초과하여 폭굉을 형성하는 것은 펄스 디토네이션 엔진이라고 불리며, 연소 과정이 등적·단열적이어서 고효율을 달성할 수 있다고 하여 연구가 계속되고 있다.

6. 한국에서의 펄스제트 엔진

일본 해군의 특공기 '매화'에 펄스제트 엔진이 사용될 예정이었다.[16]

참조

[1] 웹사이트 Pulse Detonation Engine https://web.archive.[...] Gofurther.utsi.edu 2014-03-03
[2] 웹사이트 Google News https://news.google.[...] 2016-02-23
[3] 웹사이트 Patent US6216446 – Valveless pulse-jet engine with forward facing intake duct – Google Patents https://patents.goog[...] 2014-03-03
[4] 웹사이트 Valveless Pulsjet https://web.archive.[...] Home.no 2014-03-03
[5] 논문 Combined Numerical and Experimental Investigation of a 15-cm Valveless Pulsejet
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