삼발 제트기

3. 장점과 단점

삼발 제트기는 쌍발 제트기보다 추력이 높아 이륙 성능이 우수하고, 엔진 하나가 고장 나도 즉시 착륙할 필요가 없어 안전성이 높다.^[2] 또한, 4발 제트기보다 연료 효율이 좋고 운영 비용이 저렴하다. 특히 4발 제트기와 삼발 제트기가 비슷한 출력을 가진 엔진을 공유하는 경우, 삼발 제트기는 중간 크기 여객기에 더 적합하다.

하지만 중앙 엔진 장착의 복잡성과 이로 인한 비용 증가는 단점으로 작용한다. S 덕트를 사용하는 경우, 설계가 복잡하고 비용이 많이 들며, 중앙 엔진 베이 구조 변경이 어렵다. DC-10이나 MD-11처럼 "스트레이트 스루" 방식을 사용하면 엔진 장착 및 변경이 용이하지만, 공기역학적 성능이 저하되고 엔진 고장 시 제어가 어려워진다.

1990년대 이후, 고 바이패스 터보팬 기술 발전으로 쌍발 제트기의 성능이 향상되면서, 삼발 제트기는 연료 효율성 면에서 경쟁력을 잃고 있다.

4. 역사

최초로 비행한 삼발 제트기 설계는 1947년에 처음 비행한 투폴레프 Tu-73 폭격기였다.^[3] 최초의 상업용 삼발 제트기는 호커 시들리 트라이던트(1962년)와 보잉 727(1963년)이었다. 이 두 기종은 항공사의 요구 사항을 충족하기 위한 절충안으로 개발되었다. 트라이던트는 영국 유럽 항공(BEA)의 변화하는 요구를 충족시키기 위한 것이었고, 727은 세 개의 다른 항공사에서 모두 사용할 수 있도록 설계되었다. 제조사 간의 협력도 고려되었지만 실현되지 않았다.^[4]

초기 미국 쌍발 제트기 설계는 연방 항공국(FAA)의 60분 규칙에 의해 제한되었는데, 이는 엔진 고장 시 쌍발 제트 여객기의 비행 경로를 적절한 공항으로부터 60분 비행 시간 이내로 제한하는 것이었다. 1964년, 이 규칙은 삼발 제트기 설계에 대해 해제되었는데, 이는 삼발 제트기가 더 큰 안전 여유를 가지고 있었기 때문이다.

1960년대와 1970년대에는 고바이패스 터보팬과 광동체(2열 통로) 항공기의 등장으로 삼발 제트기 설계는 4발 제트기와 쌍발 제트기 사이의 크기, 항속 거리, 비용 측면에서 중간 크기의 광동체 제트 여객기에 최적의 구성으로 여겨졌다. 보잉 747은 장거리 및 대형으로 인해 대양 횡단 비행에 인기가 있었지만, 비용이 많이 들었고 모든 노선에서 좌석을 채울 수 없었다. 에어버스 A300 쌍발 제트기의 초기 모델은 단거리에서 중거리로 제한되었다. 이 기간 동안, 맥도넬 더글러스 DC-10, 에어버스 A300, 보잉 767은 제너럴 일렉트릭 CF6 엔진을 공유했으며, 세 번째 엔진에서 얻은 추가 동력은 A300 및 767 쌍발 제트기보다 DC-10에게 더 긴 항속 거리 및/또는 더 무거운 탑재량의 이점을 제공했다. 따라서 DC-10 및 L-1011 트라이스타와 같은 삼발 제트기 설계는 미국 항공사들이 국내 및 대서양 횡단 노선에 추구하는 중장거리 및 중형의 최상의 절충안을 제시했다. 이러한 삼발 제트기 광동체와 보잉 727의 인기로 인해, 1980년대 전성기에는 삼발 제트기가 미국 제트 여객기의 대다수를 차지했다.

1985년부터 2003년까지 삼발 제트기의 수는 1488대에서 602대로 감소한 반면, 쌍발 제트기의 수는 같은 기간 동안 4배 이상 증가했다.^[5] 록히드와 맥도넬 더글러스는 광동체 시장에서의 경쟁으로 재정적으로 약화되었고, 록히드는 손익분기점에 필요한 단위의 절반만 생산한 후 1984년에 L-1011 생산을 중단했으며, DC-10 추락 사고는 판매를 둔화시켰다.^[1] 1984년 보잉은 727의 중앙 엔진 베이가 더 조용한 고바이패스 터보팬을 수용하기 위해 매우 비싼 재설계가 필요했기 때문에 727 생산을 중단했으며, 곧 에어버스 A320과 보잉 737, 보잉 757로 대체되었다.

고바이패스 터보팬 기술의 발전과 항공 안전 규칙의 완화로 인해 삼발 제트기와 4발 제트기는 여객 서비스에서 거의 쓸모없게 되었는데, 이는 보잉 777의 제너럴 일렉트릭 GE90과 같은 전용 엔진으로 구동되는 대형 쌍발 제트기로 항속 거리와 탑재량을 보다 효율적으로 커버할 수 있었기 때문이다.

1980년대 동안, 맥도넬 더글러스는 맥도넬 더글러스 DC-10을 업데이트한 맥도넬 더글러스 MD-11로 삼발 제트기 설계를 계속 개발한 유일한 서방 제조업체였다. MD-11은 생산 중인 보잉 767 및 출시 예정인 에어버스 A330과 같은 가장 가까운 중형 광동체 경쟁자들(쌍발 제트기)보다 초기 항속 거리 및 탑재량 면에서 이점을 가지고 있었다. 맥도넬 더글러스는 맥도넬 더글러스 MD-11의 연장된 버전인 MD-XX라는 새로운 삼발 제트기를 계획했다. MD-XX 롱 레인지 항공기는 8320NM까지 비행할 수 있었고 날개 길이는 약 64.92m이었다. 이 프로젝트는 맥도넬 더글러스가 보잉에 인수되기 1년 전인 1996년에 취소되었다. 보잉은 MD-11이 767 및 777과 경쟁할 것이므로 남은 고객 주문을 완료한 후 MD-11 생산을 중단했다.

다쏘 팔콘 7X, 다쏘 팔콘 8X, 다쏘 팔콘 900 비즈니스 제트를 제외하고, 현재 3발 엔진 여객기를 생산하는 제조업체는 없다.

5. 현황

다쏘 팔콘 7X/8X 및 다쏘 팔콘 900은 현재 생산 중인 유일한 삼발 제트기이다. 현대 엔진은 고장률이 극히 낮고, 초기 유형보다 훨씬 높은 축 동력과 추력을 생성할 수 있어, 쌍발 제트기가 이전보다 장거리 대양 횡단 운항에 더 적합해져 ETOPS 제한이 완화되었다. 현대식 광동체 쌍발 제트기는 일반적으로 ETOPS 180 또는 (보잉 777 및 787의 경우) ETOPS 330 등급을 가지며, 에어버스 A350의 경우 ETOPS 370 등급도 있다.^[7] 따라서 보잉 747, 에어버스 A380 (혼합 클래스 구성으로 400석 이상), 안토노프 An-124, An-225와 같이 매우 크거나 무거운 항공기를 제외하고는 3개 이상의 엔진이 더 이상 필요하지 않다.

6. 미래

에어버스는 2008년에 새로운 쌍수미익 삼발 제트기 디자인에 대한 특허를 출원했다. 이 항공기의 꼬리 엔진은 MD-11과 유사한 "직선형" 레이아웃을 사용하는 것으로 보이지만, 이것이 개발되거나 생산될지 여부는 알려지지 않았다.^[9] 그러나 제안된 보잉 X-48 혼합 날개 동체 디자인, 록히드의 N+2 디자인 연구, 에어리언 AS2 초음속 비즈니스 제트 역시 3개의 엔진을 장착할 예정이었다.^[10][11] AS2 프로그램은 에어리언 코퍼레이션이 2021년 5월에 폐쇄되면서 취소되었다.^[12][13]

붐 테크놀로지가 계획한 오버처 초음속 수송기 (SST) 여객기는 원래 3개의 엔진을 사용할 계획이었으며, 세 번째 엔진은 Y자형 덕트와 후면 양쪽에 공기 흡입구가 있는 꼬리에 설치될 예정이었다. 그러나 2022년 7월 19일 판보로 에어쇼에서 델타 날개 아래에 4개의 엔진을 배치한 수정된 디자인이 공개되었다.^[14]

7. 대표적인 삼발 제트기

8. 제안되었거나 중단된 삼발 제트기 개발

에어버스는 2008년에 새로운 쌍수미익 삼발 제트기 디자인에 대한 특허를 출원했는데, 이 항공기의 꼬리 엔진은 MD-11과 유사한 "직선형" 레이아웃을 사용하는 것으로 보이지만, 개발 및 생산 여부는 알려지지 않았다.^[9] 제안된 보잉 X-48 혼합 날개 동체 디자인, 록히드의 N+2 디자인 연구, 에어리언 AS2 초음속 비즈니스 제트 역시 3개의 엔진을 장착할 예정이었다.^[10][11] 그러나 AS2 프로그램은 에어리언 코퍼레이션이 2021년 5월에 폐쇄되면서 취소되었다.^[12][13]

붐 테크놀로지가 계획한 오버처 초음속 수송기(SST) 여객기는 원래 3개의 엔진을 사용할 계획이었으며, 세 번째 엔진은 Y자형 덕트와 후면 양쪽에 공기 흡입구가 있는 꼬리에 설치될 예정이었다. 그러나 2022년 7월 19일 판보로 에어쇼에서 델타 날개 아래에 4개의 엔진을 배치한 수정된 디자인이 공개되었다.^[14]

참조

_[1] 웹사이트 Requiem For a Trijet Masterpiece – The Lockheed L-1011 https://www.airliner[...] 2015-09-30
_[2] 웹사이트 14 CFR § 121.565 – Engine inoperative: Landing; reporting https://www.law.corn[...]
_[3] 서적 Tupolev: The Man and His Aircraft https://books.google[...]
_[4] episode Commercial Jets
_[5] 웹사이트 Table 1-13: Active U.S. Air Carrier and General Aviation Fleet by Type of Aircraft http://www.bts.gov/p[...] Bureau of Transportation Statistics
_[6] 웹사이트 News Channel | Homepage http://www.flightglo[...]
_[7] 웹사이트 EASA certifies Airbus A350 XWB for up to 370 minute ETOPS https://www.easa.eur[...] 2014-10-15
_[8] 뉴스 Most International Flights Will Soon Have Two Fewer Engines…But That's OK http://www.thedailyb[...] 2014-01-06
_[9] 웹사이트 Airbus files patent for new trijet design https://www.flightgl[...] FlightGlobal.com 2008-12-11
_[10] 웹사이트 Our Customer Focus, Innovation and Purpose Stories http://www.lockheedm[...] 2022-09-27
_[11] 웹사이트 Aerion's AS2 supersonic business jet gets extra engine and cabin space http://www.gizmag.co[...] 2014-05-21
_[12] 웹사이트 Flexjet Boosts Supersonic Bizjet Plan with Aerion AS2 Order http://www.ainonline[...]
_[13] 웹사이트 BlueSky Business Aviation News – blueskynews.aero http://www.blueskyne[...]
_[14] 웹사이트 Boom Unveils New Look Overture and Northrop Grumman Partnership https://aviationweek[...] 2022-07-19
_[15] 웹사이트 Requiem For a Trijet Masterpiece – The Lockheed L-1011 https://www.airliner[...] 2015-09-30
_[16] 웹사이트 14 CFR § 121.565 – Engine inoperative: Landing; reporting https://www.law.corn[...] 2015-09-30
_[17] 서적 Tupolev: The Man and His Aircraft https://books.google[...]
_[18] episode Commercial Jets
_[19] 웹사이트 Table 1-13: Active U.S. Air Carrier and General Aviation Fleet by Type of Aircraft http://www.bts.gov/p[...] Bureau of Transportation Statistics
_[20] 웹사이트 Requiem For a Trijet Masterpiece – The Lockheed L-1011 https://www.airliner[...] 2015-09-30
_[21] 웹사이트 Airbus files patent for new trijet design https://www.flightgl[...] FlightGlobal.com 2008-12-11
_[22] 웹사이트 Our Customer Focus, Innovation and Purpose Stories http://www.lockheedm[...] 2014-05-21
_[23] 웹사이트 Aerion's AS2 supersonic business jet gets extra engine and cabin space http://www.gizmag.co[...] 2014-05-21
_[24] 웹사이트 Flexjet Boosts Supersonic Bizjet Plan with Aerion AS2 Order http://www.ainonline[...] 2015-11-17
_[25] 웹사이트 BlueSky Business Aviation News – blueskynews.aero http://www.blueskyne[...] 2015-11-17
_[26] 웹사이트 Archived copy http://www.aerionsup[...] 2014-07-20