콘트라 회전
Contra-rotating
동축 역회전이라고도 하는 역회전이란 일반적으로 토크의 영향을 최소화하기 위해 공통 축에 대해 메커니즘의 일부가 반대 방향으로 회전하는 기법이다. 예를 들어, 일부 항공기 프로펠러가 포함되어 있어, 두 개의 프로펠러를 반대 방향으로 회전시키는 단일 피스톤 또는 터보프롭 엔진의 최대 동력이 발생한다. 대칭 회전 프로펠러는 일부 해상 전송 시스템에서도 흔히 볼 수 있으며, 특히 선체를 계획한 대형 쾌속 보트의 경우 더욱 그러하다. 2개의 프로펠러가 다른 2개의 프로펠러 뒤에 배치되어 있으며, 엔진에서 전원이 유성 기어 변속기를 통해 전달된다. 이 구성은 유사한 문제와 토크 원리가 적용되는 동축 로터라는 헬리콥터 설계에도 사용될 수 있다.
역회전 프로펠러는 역회전 프로펠러와 혼동해서는 안 된다. 역회전 프로펠러는 개별 샤프트에 있는 비동축 프로펠러(한 개는 시계방향으로, 다른 한 개는 시계 반대방향으로 회전). CH-47 치누크 같은 탠덤 로터 헬리콥터도 역회전 편성을 사용한다.
역회전 프로펠러의 효율은 그 기계적 복잡성으로 다소 상쇄된다. 그럼에도 불구하고 동축 회전 프로펠러와 로터는 어뢰와 같은 군용기 및 해군 애플리케이션에서 비교적 흔하며, 여기에 추가된 유지관리 비용이 주요 관심사가 아니다.
항공기 추진 및 인양
여러 나라들이 비행기에서 역회전 프로펠러를 실험하는 동안 영국과 소련만이 대량으로 프로펠러를 생산했다. 미국은 꼬리 자르기 콘베어 XFY, 록히드 XFV "포고" VTOL 전투기 등 여러 프로토타입으로 작업했지만 제트엔진 기술이 빠르게 발전하고 있어 설계가 불필요하다고 판단됐다.
일부 헬리콥터는 다른 헬리콥터보다 위에 장착된 역회전 동축 로터를 사용한다. H-43 Huskie 헬리콥터는 반대 방향으로 회전하는 비 동축 교차 회전장치를 사용한다.
F-35 번개 II 타격 전투기의 F-35B 변종은 반대 회전 날개가 달린 리프트 팬을 사용한다.
해양추진
역회전 프로펠러는 같은 이유로 보트에 추력을 제공할 때 이점이 있다. ABB는 프로펠러로 인한 효율성 향상(약 10% 증가[2])과 보다 단순한 선체 설계를 주장하며 CRP 아지포드 형태로 신니혼카이 여객선에 방위각 추진기를 제공했다.[1] 볼보 펜타(Volvo Penta)가 모터요트용 콘트라 회전 프로펠러와 트랜스미션, 당김 기능이 통합된 IPS([3]Inboard Performance System)를 출시했다.
어뢰는 제한된 직경 내에서 가능한 최대 속도를 제공할 뿐만 아니라 어뢰가 자신의 세로축을 중심으로 회전하도록 하는 경향이 있는 토크를 상쇄하기 위해 일반적으로 반대 회전 프로펠러를 사용해왔다.
이점
- 프로펠러로 인한 힐링 모멘트는 보상된다(대형 선박의 경우 불가함).
- 주어진 프로펠러 반지름에 대해 더 많은 전력이 전달될 수 있다.
- 프로펠러 효율은 선행 프로펠러에서 접선(회전) 흐름에서 에너지를 회수하여 증가한다. 접선 흐름은 추력에 기여하지 않으며, 접선을 축류로 변환하면 추력과 전체 시스템 효율이 모두 증가한다.
단점들
- 동축 회전 축의 기계적 설치는 복잡하고 비용이 많이 들고 더 많은 유지보수가 필요하다.
- 샤프트의 기계적 손실에 의해 유체역학적 이득이 부분적으로 감소한다.
역회전 프로펠러는 자연적인 토크 보상으로 어뢰에 사용되며 일부 모터보트에서도 사용된다. 외부 샤프트를 지루하게 하는 비용과 내부 샤프트 베어링 장착 문제는 정상적인 선박의 경우 추구할 가치가 없다.
참고 항목
참조
- ^ ABB 해양 솔루션
- ^ The CRP Azipod® Propulsion Concept (PDF), ABB, 2002, archived from the original (PDF) on 2017-12-15
- ^ 홈 : 볼보 펜타
