나셀
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1. 개요
나셀은 프랑스어에서 유래된 용어로, 일반적으로 항공기 엔진을 수납하는 구조물을 의미한다. 초기 제트 항공기인 아라도 Ar 234에서 처음 실용화되었으며, 이후 상업용 항공기의 소음 감소를 위한 연구에도 활용되었다. 나셀은 항공기 외에도 풍력 발전기의 발전기와 기어 박스를 수납하는 케이스, 오토바이의 헤드램프 주변 스타일링 장치, 쌍동선의 브릿지 데크 전방 돌출부, 그리고 스타 트렉 시리즈의 워프 필드 생성 코일을 포함하는 하우징을 지칭하는 용어로도 사용된다. 나셀 설계 시에는 항력을 최소화하는 유선형 설계와 비대칭성 최소화가 중요한 고려 사항이다.
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| 나셀 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 정의 | 항공기 엔진을 둘러싸는 구조물 |
| 역할 | 엔진 보호 공기역학적 형상 유지 엔진 작동에 필요한 공기 공급 |
| 설계 고려 사항 | |
| 크기 및 모양 | 엔진 종류, 추력 요구 사항, 항공기 성능에 따라 결정됨 |
| 공기역학 | 항력 최소화 엔진으로의 효율적인 공기 흐름 유도 |
| 재료 | 고강도 경량 내열성 복합 재료, 알루미늄 합금, 티타늄 합금 등 사용 |
| 구성 요소 | |
| 입구 | 공기를 엔진으로 유입시키는 부분 |
| 팬 카울 | 팬 블레이드를 둘러싸는 부분 |
| 엔진 카울 | 엔진 자체를 둘러싸는 부분 |
| 배기 노즐 | 연소 가스를 배출하는 부분 |
| 추가 기능 | |
| 역추진 장치 | 항공기 감속을 돕는 장치 |
| 소음 감소 장치 | 엔진 소음을 줄이는 장치 |
| 적용 분야 | |
| 여객기 | 날개 아래 또는 동체 뒤쪽에 장착 |
| 군용기 | 다양한 위치에 장착 (예: 동체 내부, 날개 뿌리) |
| 비행정 | 물 위에 뜨는 항공기 |
| 헬리콥터 | 헬리콥터 엔진을 보호하는 역할 |
| 기타 | |
| 관련 용어 | 엔진 마운트 엔진 페어링 추력 편향 |
2. 어원
항공 용어에는 프랑스어를 어원으로 하는 것이 많다. 나셀(nacelle)(nacelle|나셀프랑스어)도 "작은 배"를 의미하는 프랑스어이다.[3]
아라도 Ar 234는 나셀에 엔진을 장착한 최초의 실용 제트 항공기 중 하나였다. 초기에는 4개의 엔진이 각각 독립된 나셀에 설치되어 자체 랜딩 기어 바퀴를 가졌으나, 이후 2개의 나셀로 통합되었다.
3. 발전 과정
2010년경, 제너럴 일렉트릭과 미국 항공우주국(NASA)은 보잉 777을 이용하여 엔진 소음을 줄이기 위한 쉐브론 형상의 나셀을 개발했다.[4]
3. 1. 항공기
아라도 Ar 234는 엔진을 나셀에 장착한 최초의 실용 제트 항공기 중 하나였다. 개발 과정에서 4개의 엔진은 각각 개별적인 나셀에 장착되었고, 각 나셀은 자체적인 랜딩 기어 바퀴를 가지고 있었다. 그러나 이후 각 나셀에 2개의 엔진을 장착하여 2개의 나셀로 통합되었다.
2010년경, 제너럴 일렉트릭과 미국 항공우주국(NASA)은 실험적인 보잉 777을 테스트 플랫폼으로 사용하여 상업용 항공기의 엔진 소음을 줄이기 위해 쉐브론 형상의 후단을 가진 나셀을 개발했다.[4]
3. 2. 풍력 터빈
풍력 발전기의 발전기 및 기어 박스를 수납하고 로터 샤프트를 유지하는 케이스이다.[9]
4. 적용 분야
나셀은 다양한 분야에 적용된다. 항공기의 경우, 다발 엔진 항공기는 엔진을 수납하기 위해 나셀을 사용한다.[5] 유로파이터 타이푼과 같은 전투기는 동체 내부에 엔진을 장착하지만, 데 하빌랜드 코멧 이나 비행익형 항공기는 날개에 엔진을 장착하기도 한다. 보잉 B-52 스트래토포트리스처럼 대형 항공기는 단일 나셀에 두 개의 엔진을 장착하기도 한다. 또한, 나셀은 연료나 무기 등을 보관하거나, 보잉 E-3 센트리의 레이돔처럼 동체에서 멀리 떨어진 곳에서 작동하는 장비를 수용하는 데 사용될 수 있다.
오토바이 분야에서는 에드워드 터너가 1949년 트라이엄프 스피드 트윈, 트라이엄프 썬더버드, 트라이엄프 타이거 100 등의 모델에 헤드램프와 계기판 주변을 정리하기 위해 나셀을 도입했다. 이 스타일은 영국 산업계에서 널리 모방되었으나, 체코의 체스카 브로요브카 스트라코니체가 이미 사용하고 있었다.[6] 로열 엔필드 불릿은 현재 모델에도 '카스케트'라는 자체 나셀을 유지하고 있으며, 나셀을 장착한 마지막 트라이엄프 모델은 1966년형 6T 트라이엄프 썬더버드 650, 5TA 트라이엄프 스피드 트윈 500, 3TA 트라이엄프 투웬티 원 350이었다.[6]
풍력 터빈의 경우, 발전기와 기어박스를 포함한 회전축을 수평축 풍력 터빈(HAWT)에 적용한다.[7] 쌍동선에서는 브릿지 데크 전방 돌출부를 나셀이라 부르며, 파도 충격 완화나 선실 공간 확장을 위해 설계된다. 스타 트렉에서는 워프 필드를 생성하는 코일 하우징을 나셀이라 칭하며, 이는 코일에 동력을 공급하는 엔진과는 별개이다.
4. 1. 항공기
아라도 Ar 234는 나셀에 엔진을 장착한 최초의 실용 제트 항공기 중 하나였다. 개발 과정에서 4개의 엔진은 각각 개별적인 나셀을 가지고 있었고, 각 나셀은 자체적인 랜딩 기어 바퀴를 가지고 있었으나, 이후 각 나셀에 2개의 엔진을 장착하여 2개의 나셀로 통합되었다.2010년경, 제너럴 일렉트릭과 미국 항공우주국(NASA)은 실험적인 보잉 777을 테스트 플랫폼으로 사용하여 상업용 항공기의 엔진 소음을 줄이기 위해 쉐브론 형상의 후단을 가진 나셀을 개발했다.[4]
일반적으로 다발 엔진 항공기는 엔진을 수납하기 위해 나셀을 사용한다.[5] 유로파이터 타이푼과 같은 전투기는 일반적으로 동체 내부에 엔진을 장착한다. 일부 엔진은 드 하빌랜드 코멧 및 비행익형 항공기와 같이 항공기 날개에 장착된다. 엔진은 개별 나셀에 장착될 수도 있고, 보잉 B-52 스트래토포트리스와 같은 대형 항공기의 경우 단일 나셀에 두 개의 엔진이 장착될 수도 있다.
나셀은 연료 및 무기와 같은 소모성 자원을 보관하기 위해 완전히 또는 부분적으로 분리 가능하게 만들 수 있다. 나셀은 동체에서 멀리 떨어진 곳에서만 작동하는 장비를 수용하는 데 사용될 수 있는데, 보잉 E-3 센트리 레이더는 레이돔이라고 하는 나셀에 수용된다.
4. 2. 오토바이
에드워드 터너는 1949년 트라이엄프 스피드 트윈, 트라이엄프 썬더버드, 트라이엄프 타이거 100 오토바이의 헤드램프와 계기판 주변을 정리하기 위해 도입한 스타일링 장치를 설명하기 위해 이 용어를 사용했다. 이 스타일링 장치는 이후 영국 산업 내에서 많이 모방되었지만, 체코의 오토바이 제조사인 체스카 브로요브카 스트라코니체가 그 이전에 사용하고 있었다.[6] 실제로, 로열 엔필드 불릿은 현재 모델에서 '카스케트'라는 자체 버전을 여전히 유지하고 있다. 나셀을 장착한 마지막 트라이엄프는 1966년형 6T 트라이엄프 썬더버드 650, 5TA 트라이엄프 스피드 트윈 500, 3TA 트라이엄프 투웬티 원 350 모델이었다.[6]4. 3. 풍력 터빈
- 발전기와 기어박스 "셸" (회전축 포함)은 수평축 풍력 터빈 (HAWT)에 적용된다.[7]
- 풍력 발전기의 발전기 및 기어 박스를 수납하고 로터 샤프트를 유지하는 케이스이다.[9] 영어판도 참조.
4. 4. 쌍동선
쌍동선에서 브릿지 데크의 전방 돌출부는 파도의 충격을 완화하거나 선실 내부 공간을 더 넓게 만들기 위해 설계되었다.4. 5. 스타 트렉
스타 트렉에서 나셀은 워프 필드를 생성하는 코일을 포함하는 하우징을 지칭하는 용어로 사용된다. 이는 코일에 동력을 공급하는 엔진과는 별개이다.- 스타 트렉 시리즈의 U.S.S. 디스커버리의 와프 나셀[9]
5. 설계 고려 사항
항공기에 장착되는 나셀의 주요 설계 문제는 항력을 최소화하기 위한 유선형 설계이며, 이를 위해 나셀은 가늘고 긴 파일론에 장착된다. 이 때문에 나셀 내부에 장착된 필요한 도관을 좁은 공간을 통해 항공기에 연결하는 데 문제가 발생할 수 있다. 엔진을 포함하는 나셀의 경우, 여러 엔진 기능에 대한 연료 및 제어 라인이 모두 파일론을 통과해야 하므로 특히 문제가 된다.
나셀은 종종 비대칭적으로 설계되어야 하지만, 항공기 설계자들은 항공기 양쪽에 서로 다른 부품 세트를 갖는 것과 관련된 운영자 유지 보수 비용을 줄이기 위해 비대칭 요소를 최소한으로 유지하려고 노력한다.
참조
[1]
서적
The Cambridge Aerospace Dictionary
[2]
서적
A Dictionary of Aviation
Osprey
[3]
웹사이트
Online Etymology Dictionary
http://www.etymonlin[...]
2013-12-05
[4]
웹사이트
NASA Helps Create a More Silent Night
https://www.nasa.gov[...]
National Aeronautics and Space Administration
2010-12-13
[5]
웹사이트
Nacelle Design and Sizing
http://adg.stanford.[...]
Aircraft Aerodynamics and Design Group at Stanford University
1999-04-13
[6]
서적
It's A Triumph
Haynes Foulis
[7]
Facebook video
American Wind Energy Association (AWEA) video on construction of an individual wind turbine.
https://www.facebook[...]
[8]
웹사이트
Nacelle Design and Sizing
http://adg.stanford.[...]
Aircraft Aerodynamics and Design Group at Stanford University
1999-04-13
[9]
Facebook video
American Wind Energy Association (AWEA) video on construction of an individual wind turbine.
https://www.facebook[...]
[10]
웹사이트
Online Etymology Dictionary
http://www.etymonlin[...]
2013-12-05
[11]
서적
The Cambridge Aerospace Dictionary
[12]
웹인용
Online Etymology Dictionary
http://www.etymonlin[...]
2013-12-05
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