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WO2022169234A2 - 추력 증강장치 - Google Patents

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WO2022169234A2
WO2022169234A2 PCT/KR2022/001610 KR2022001610W WO2022169234A2 WO 2022169234 A2 WO2022169234 A2 WO 2022169234A2 KR 2022001610 W KR2022001610 W KR 2022001610W WO 2022169234 A2 WO2022169234 A2 WO 2022169234A2
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WO
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venturi
thrust
fluid
outlet
enhancing device
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/001610
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English (en)
French (fr)
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WO2022169234A3 (ko
Inventor
김성우
Original Assignee
김정규
김성우
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Application filed by 김정규, 김성우 filed Critical 김정규
Priority to US18/275,097 priority Critical patent/US12123371B2/en
Priority to CN202280012607.4A priority patent/CN116802115A/zh
Priority to EP22749983.7A priority patent/EP4286267A4/en
Priority to JP2023571239A priority patent/JP2024516044A/ja
Publication of WO2022169234A2 publication Critical patent/WO2022169234A2/ko
Publication of WO2022169234A3 publication Critical patent/WO2022169234A3/ko

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    • B63H2011/004—Marine propulsion by water jets using the eductor or injector pump principle, e.g. jets with by-pass fluid paths
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2210/00—Working fluids
    • F05D2210/30—Flow characteristics
    • F05D2210/34—Laminar flow

Definitions

  • the present invention relates to a thrust enhancing device mounted on the thrust generating unit of various propellants to enhance the thrust of the propellant, and more particularly, to increase the flow rate of the fluid in the flow field using the venturi effect, thereby increasing the overall thrust of the propellant. It relates to a thrust enhancer.
  • a jet engine mounted on an aircraft mixes inhaled air with fuel, explodes it under high pressure, and ejects the explosive energy to the rear to obtain a reaction force.
  • This reaction force allows the aircraft to overcome air resistance and propel at high speed.
  • the reaction force is output by mixing and detonating the fuel inside without using external air.
  • the explosive energy injected from the rocket acts as a propulsion force on the rocket, causing the rocket to fly at high speed.
  • the propeller propelling body has a principle of converting the rotational motion of the rotor blades into thrust. That is, when the rotor blade is rotated, the speed of the fluid is high in the upper part of the blade and the speed of the fluid is relatively slow in the lower part of the blade.
  • jet boats, jet skis, and various water sports equipment using water jets jet water at high pressure and use the reaction force generated during the jet to run on the water surface or float in the air. .
  • Jet boats and jet skis gain propulsion by spinning an impeller at a high speed and jetting water backwards.
  • a skyboard 42 in FIG. 21
  • a jet pack 43 in FIG. 22
  • jets high-pressure water supplied through a hose through a spray nozzle to increase the reaction force. gain momentum by
  • the fluid may be ejected at a higher speed or the ejection flow rate may be increased. If the total flow rate is increased while maintaining the ejection speed of the fluid, the reaction force increases, so that a strong thrust can be obtained.
  • a device capable of increasing the flow rate for the purpose of improving the reaction force is not applied to the thrust generating unit of the conventional propelling body, so there is a limit in enhancing the thrust.
  • Korean Patent Application Laid-Open No. 1999-000795 (a device for increasing thrust of an aircraft) has been disclosed.
  • the disclosed thrust increasing device is an aircraft equipped with a jet engine that generates thrust by an increase in momentum according to a change in air velocity between an intake port and an exhaust port, and has at least one compression means and a combustion means, and is coaxial with the turbine.
  • an engine having a duct fan connected thereto; At least one row of ducts provided in the longitudinal direction of the fuselage of the aircraft; a suction nozzle which is opened in a direction opposite to the movement direction of the aircraft so that the air inside the duct can be sucked out into the atmosphere when the aircraft is moved; It is composed of a damping means for converting the flow of the air flow so that the flow of the air flowing to the rear of the duct fan of the engine can be made to the duct side.
  • the present invention was created to solve the above problems, and by increasing the flow rate of the final ejection fluid using the venturi effect, the reaction force corresponding to the flow rate of the added fluid is improved, thereby generating a high-efficiency driving force.
  • An object of the present invention is to provide a device.
  • the thrust increasing device of the present invention as a means of solving the problem for achieving the above object is to enhance the thrust of the thrust generating unit in a state coupled with the thrust generating unit to obtain a driving force using the reaction force of the fluid, the thrust generating unit
  • the total injection flow rate by receiving the basic fluid flowing by And venturibu to increase; It is disposed in the internal flow field of the venturi unit, and includes an injection induction unit for straightening the flow of the fluid injected to the outside of the venturi unit.
  • the venturi unit Between the inlet, outlet, inlet and outlet, and the first venturi, which is located between the inlet, outlet, inlet and outlet, and has a streamlined neck having an inner diameter smaller than that of the inlet and outlet, coupled to the thrust generating unit, and the inlet, outlet, inlet and outlet It is located in and made of a streamlined neck having an inner diameter smaller than the inlet and outlet, and accommodating the first venturi, and having a second venturi for accommodating the outlet of the first venturi to be located in its neck.
  • venturi unit It is formed between the inlet part, the outlet part, the inlet part, and the outlet part, and has a streamlined neck having a smaller inner diameter compared to the inlet and outlet, and accommodates the second venturi, but the outlet of the second venturi is located in its neck
  • a third venturi to accommodate is further included.
  • a stream guider for guiding the flow of the fluid is provided.
  • the injection induction unit It is fixed inside the outlet side of the third venturi, and includes a direct injection inductor having a plurality of straight ejection passages through which the ejected fluid passes.
  • outlet portions of the third venturi are formed in parallel, and the direct injection inductor is mounted on each outlet portion.
  • the injection induction unit includes a plurality of bending blades formed by cutting the outlet side ends of the first, second, and third venturis at regular intervals along the circumferential direction and then bending them inside the flow field.
  • the thrust generating unit includes a water jet nozzle, or a jet engine, or a rocket engine or a propeller propellant that passes water supplied from the outside and ejects it.
  • the thrust generating unit may be a turbofan jet engine, and a water injector nozzle for spraying water to be vaporized and expanded by heat generated in the turbofan jet engine may be further installed inside the venturi unit.
  • the thrust enhancing device of the present invention as a means of solving the problem for achieving the above object is configured to have the same central axis as a combination of a plurality of venturis having mutually different sizes, and the basic fluid passes through the central axis portion
  • a venturi unit is provided that increases the total injection flow rate by causing the internal pressure drop at the same time, sucking the surrounding fluid into the interior, and then injecting it together with the base fluid.
  • Thrust enhancing device of the present invention made as described above, by increasing the flow rate of the final ejection fluid using the venturi effect, increases the reaction force corresponding to the flow rate of the added fluid, thereby generating a high-efficiency driving force.
  • the speed is fast compared to the same energy consumption, the operation time can be extended, and the load capacity can be increased.
  • flight stability can be maintained, basic engine or motor downsizing is possible, and carbon dioxide emissions can be significantly reduced.
  • FIG. 1 and 2 are diagrams for explaining the configuration and operating principle of the thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention.
  • 3a and 3b are perspective views separately showing the direct injection inductor in the thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention is applied to the injection nozzle.
  • FIG 5 is a view showing a state in which the thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention is applied to the propeller propelling body.
  • FIG. 6 to 8 are views showing a state in which the thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention is applied to a jet engine.
  • FIGS. 9 and 10 are diagrams for explaining the detailed configuration of the thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 and 12 are views showing another example of a thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 to 15 are views showing another example of the thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention.
  • 16 to 18 are diagrams for explaining another example of the thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a view showing another modified example of the thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention.
  • 20A and 20B are diagrams illustrating a state in which the thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention is applied to a jet ski.
  • 21 is a view showing an example in which the thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention is applied to a jet pack attached to the sole of the foot.
  • FIG. 22 is a view showing an example installed in the jet pack to carry the thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a view showing a state in which the thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention is applied to the jet boat driving unit.
  • 24A and 24B are perspective views of an air amplifier using a thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention.
  • 25A and 25B are perspective views of a mixing eductor using a thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention.
  • 26A and 26B are diagrams illustrating a state in which the thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention is applied to a missile and a rocket engine and a jet engine.
  • 27A and 24B are diagrams illustrating a missile and rocket engine and a jet engine to which a thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention is applied.
  • 28A and 28B are perspective views of a torpedo and missile to which a thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention is applied.
  • 29 is a perspective view of an air taxi to which a thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating another implementation example of an air taxi to which a thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention is applied.
  • 31A to 31C are perspective views of a submarine to which a thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention is applied.
  • 32a and 32b are views showing a fighter to which the thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention is applied.
  • 33a and 33b are perspective views in which a hang glider and a jet pack to which a thrust enhancing device is applied according to an embodiment of the present invention are combined.
  • the thrust enhancing device of the present invention is mounted on various propelling bodies that obtain propulsion by using the reaction force of the injected fluid, and enhances the thrust of the propelling body.
  • a method of increasing the thrust is to increase the total injection flow rate.
  • An increase in the total injection flow rate means an increase in the mass of the injection fluid, so naturally, the thrust increases.
  • the total injection flow rate is the sum of the basic flow rate of the fluid injected from the propellant and the additional flow rate of the surrounding fluid sucked into the thrust increasing device.
  • the method of sucking the surrounding fluid with the thrust increasing device uses the venturi principle, and a description thereof will be given later.
  • the aforementioned 'various propellants' include all propellants using the reaction force of the injected fluid.
  • propellants using the reaction force of the injected fluid for example, internal combustion jet engines, rocket engines, electric motor propeller propellants, jet water jet nozzles may be included.
  • the water spray nozzle sprays water supplied from the outside and uses a reaction force according to the jet power of water, and is often used in the field of water sports equipment, which will be described later with reference to FIGS. 20 to 23 .
  • this propeller propelling body includes any propelling body that pushes a fluid (air or water) using a rotating blade and obtains propulsion by the reaction.
  • Propulsion units also include internal combustion engines and battery motors.
  • Such a thrust enhancing device may be made of carbon fiber, which is light and has excellent mechanical performance.
  • carbon fiber has a weight of 1/5 that of iron, but is about 10 times stronger in strength.
  • the basic structure of the thrust increasing device of the present invention is to enhance the thrust of the thrust generating unit in a state in which it is coupled with the thrust generating unit to obtain the driving force by using the reaction force of the fluid, and receives the basic fluid flowing by the thrust generating unit and receives the internal a venturi unit for increasing the total injection flow rate by causing the internal pressure drop while the basic fluid passes through, sucking the surrounding fluid around the thrust generating unit into the inside, and then injecting it together with the basic fluid; It is disposed in the internal flow field of the venturi unit, and consists of an injection induction unit that straightens the flow of the fluid injected to the outside of the venturi unit.
  • FIG. 1 and 2 are diagrams for explaining the configuration and operating principle of the thrust enhancing device 20 according to an embodiment of the present invention.
  • the injection nozzle 12 is applied as the thrust generating unit 11
  • the propeller propulsion body 13 is applied as the thrust generating unit.
  • a thrust enhancing device 20 is installed at the jet port 12a of the jet nozzle 12 .
  • the thrust enhancing device 20 includes a venturi unit and an injection induction unit.
  • the venturi unit is a first venturi 21 having a cylindrical shape and fixed to the injection nozzle 12 through a plurality of fixed support members 26 .
  • the first venturi 21 has an inlet part 21a, a neck part 21b, and an outlet part 21c, and accommodates the jet port 12a of the injection nozzle 12 therein.
  • the basic fluid injected from the outlet 12a passes through the neck 21b of the first venturi 21 and is discharged to the outside.
  • the 'basic fluid' means a fluid ejected by the operation of the thrust generating unit 11 itself.
  • 'additional fluid' to be described later means a fluid that is sucked into the inside of the venturi from the outside by the action of a pressure drop generated when the base fluid passes through the neck of the venturi.
  • the inlet portion 21a has a predetermined inner diameter and has an upwardly widened shape, and is spaced apart from the outer circumferential surface of the injection nozzle 12 .
  • a space between the outer peripheral surface of the injection nozzle 12 and the inlet portion 21a is a passage through which the additional fluid flows.
  • the neck 21b is a streamlined portion having a narrower inner diameter than the inlet portion 21a and the outlet portion 21c, and allows the fluid introduced through the inlet portion 21a to pass therethrough. Since the flow cross-sectional area of the neck portion 21b is narrower than that of the inlet portion 21a, the fluid passing through the neck portion 21b is accelerated, and the pressure naturally decreases as the speed increases.
  • a portion indicated by reference numeral Z is an approximate low-pressure region portion.
  • the low pressure region (Z) is a space in which the pressure is dropped due to the acceleration of the fluid, and the influence of the low pressure is applied to the surroundings, and the surrounding fluid is pulled in the direction of the arrow a.
  • the additional fluid drawn in the arrow a direction and introduced into the first venturi 21 is discharged through the outlet 21c in a state of being combined with the basic fluid.
  • the flow rate per unit time discharged through the outlet portion 21c is increased. Since an increase in the flow rate per unit time is the same as an increase in the mass of the fluid, the driving force is increased by the action of the first venturi 21 in the end. Naturally, the increased thrust results from the kinetic energy of the additional fluid.
  • the outlet portion 21c opens downward as a passage through which the basic fluid and the additional fluid are mixed, that is, the mixed fluid is discharged.
  • the diameter of the outlet portion 21c is larger than the diameter of the neck portion 21b.
  • a plurality of noise reduction grooves 21e are formed at the distal end of the outlet portion 21c.
  • the noise reduction groove 21e serves to reduce the noise by lowering the shear stress of the fluid injected through the first venturi 21 .
  • the principle of the noise reduction groove at the outlet of the flow field is general, and a description thereof will be omitted.
  • the first venturi 21 passes the basic fluid ejected from the injection nozzle 12 to the inside, and causes a pressure drop inside while the basic fluid passes, thereby reducing the surrounding fluid around the injection nozzle 12. After sucking into the interior, the total injection flow rate is increased by allowing it to be injected together with the base fluid.
  • the fixing support member 26 is a fixing means for fixing the first venturi 21 to the injection nozzle 12 . As long as the first venturi 21 can be fixed, the shape or number of the fixing support members 26 may vary.
  • the induction injection part is fixed inside the outlet part 21c side of the first venturi 21, and straightens the flow of the fluid injected to the outside of the first venturi 21, and direct injection inductors 27 of various shapes ) is included. For example, it may take the shape shown in FIGS. 3A and 3B .
  • the direct injection inductor 27 shown in FIG. 3A includes a ring-type diaphragm case 27c and a honeycomb diaphragm member 27d fixed inside the diaphragm case 27c.
  • the diaphragm member 27d provides a straight ejection passage 27a through which the fluid passes.
  • the basic fluid and the additional fluid in a mixed state collide with the diaphragm member 27d while passing through the direct injection inductor 27 to have a straight stream line.
  • the maximum output can be obtained by straightening the injection direction of the fluid.
  • the diaphragm member 27d in the direct injection induction body 27 of FIG. 3b has a shape extending in the radial direction from the central portion of the direct injection induction body 27 .
  • the role of the diaphragm member 27d is the same as that of the honeycomb diaphragm member of FIG. 3A .
  • the thrust increasing device 20 shown in FIG. 2 has the propeller thrusting body 13 as the thrust generating unit 11 .
  • the propeller propelling body 13 is composed of a housing 13a, a motor 13b, and a propeller 13c, and sprays air toward the low pressure region Z side.
  • the fluid injected from the propeller propelling body 13 passes through the low pressure region Z, the pressure is lowered, and the fluid around the first venturi 21 is drawn in.
  • the surrounding fluid is pulled in the direction of arrow a and merges with the base fluid.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the thrust enhancing device 20 according to an embodiment of the present invention is applied to the injection nozzle.
  • the thrust increasing device 20 shown in FIG. 4 is a direct injection inductor 27 fixed to the outlet side of the first, second, and third venturis 21, 23, and 25 and the third venturi 25. is composed In some cases, the direct injection inductor 27 may also be installed inside the first venturi 21 and the second venturi 23 .
  • the first venturi 21 accommodates the lower end of the injection nozzle 12, but accommodates the jet port 12a to be positioned on its neck 21b.
  • the basic fluid discharged through the spout 12a passes through the neck portion 21b and becomes in a low pressure state, and the surrounding fluid flows into the first venturi 21 through the inlet portion 21a.
  • the second venturi 23 has an inlet portion 23a, an outlet portion 23c, and a neck portion 23b, and accommodates the first venturi 21, but the outlet portion 21c of the first venturi It is accommodated so as to be located in its own neck (23b).
  • the fluid ejected from the second venturi 23 (a mixed fluid of the basic fluid discharged from the injection nozzle and the surrounding fluid flowing into the first venturi) passes through the abdomen 23b and becomes a low pressure state. Accordingly, a portion of the fluid around the thrust enhancing device 20 is sucked into the second venturi 23 through the inlet 23a.
  • the third venturi 25 has an inlet portion 25a , an outlet portion 25c , and a neck portion 25b to accommodate the second venturi 23 .
  • the third venturi 25 accommodates the second venturi 23, but the second venturi 23 ) of the outlet portion (23c) is accommodated to be located in its neck (25b).
  • the fluid ejected from the second venturi 23 passes through the neck portion 25b and becomes in a low pressure state, and at this time, a portion of the surrounding fluid flows into the third venturi 25 through the inlet portion 25a.
  • the fluid passing through the first and second venturis 21 and 23 and the surrounding fluid flowing through the inlet 25a are combined and injected through the direct injection inductor 27 to the outside.
  • the flow rate per unit time of the fluid discharged through the direct injection inductor 27 is naturally greater than the flow rate per unit time of the basic fluid ejected from the injection nozzle 12 . Since the fluid itself has a density, as the flow rate increases, the thrust naturally increases.
  • Stream guiders 21f, 23f, and 25f are formed on the inner wall surfaces of the first, second, and third venturis 21, 23, and 25, respectively.
  • the stream guides 21f, 23f, and 25f serve to guide the flow of the fluid passing through each venturi.
  • These stream guides (21f, 23f, 25f) may be formed in parallel with the flow direction of the fluid, or may be formed in a spiral.
  • the injection nozzle 12 , the first venturi 21 , the second venturi 23 , and the third venturi 25 are maintained in a fixed state by the plurality of fixing support members 26 .
  • the number of venturis applied may vary as needed. For example, one or two venturis may be applied, or four or more venturis may be applied.
  • FIG 5 is a view showing a state in which the thrust enhancing device 20 according to an embodiment of the present invention is applied to the propeller propulsion body.
  • the second venturi 23 is provided outside the first venturi 21 accommodating the propeller propelling body 13 .
  • the outlet portion 21c of the first venturi 21 is located at the neck portion 23b of the second venturi 23 .
  • the fluid that has passed through the first venturi 21 passes through the neck 23b of the second venturi 23 and is in a low pressure state, so that the surrounding fluid moves through the inlet 23a of the second venturi 23 ), and then is ejected outward through the neck (23b).
  • the thrust corresponding to the flow energy of the sucked surrounding fluid is increased.
  • the portion indicated by Z on the drawing is the low-pressure region.
  • FIG. 6 is a view showing a state in which the thrust enhancing device 20 according to an embodiment of the present invention is applied to the jet engine 14 . 6 to 8, the direct injection inductor 27 is omitted.
  • the jet engine 14 obtains propulsion by inhaling and compressing the air in the forward direction, and the basic fluid injected from the jet engine 14 is the neck 21b of the first venturi 21 and the second After passing through the neck part 23b of the venturi 23 and the neck part 25b of the third venturi 25 in sequence, it is ejected to the outside.
  • the basic fluid injected from the jet engine 14 is a heated gas, and is ejected in a state of being combined with the surrounding fluid introduced through the inlets 21a, 23a, and 25a. As described above, a thrust enhancing effect corresponding to the increased flow rate of the fluid occurs.
  • FIG. 7 and 8 are views schematically showing the thrust enhancing device 20 applied to the jet engine 14 .
  • the thrust enhancing device 20 of FIG. 7 the first, second, and third venturis 21 , 23 , and 25 are applied, and in FIG. 8 , the first venturi 21 is applied.
  • the shape of the venturi shown in FIGS. 7 and 8 is different from that of the venturi of FIG. 6 , but the principle of forming the low-pressure region Z on the outlet side and the thrust enhancement method are the same.
  • FIG. 9 is a view showing a modified example of the thrust enhancing device 20 according to an embodiment of the present invention
  • Figure 10 is an exploded perspective view of the thrust enhancing device 20 of FIG.
  • the thrust enhancing device 20 shown in FIGS. 9 and 10 is composed of first, second, and third venturis 21, 23, and 25 in which the injection guide parts 21g, 23g, and 25g are integrally formed.
  • the first venturi 21 has an inlet portion 21a, a neck portion 21b, and an outlet portion 21c, and an injection induction portion 21g is formed at the outlet portion.
  • the second venturi 23 also has an inlet part 23a, a neck part 23b, and an outlet part 23c, and has an injection induction part 23g at the outlet part 23c.
  • the third venturi 25 also has an inlet portion 25a, a neck portion 25b, and an outlet portion 25c, and integrally includes the injection induction portion 25g at the outlet portion 25c.
  • the injection inducing part 21g of the first venturi 21 is formed by cutting the end of the outlet part 21c at regular intervals along the circumferential direction, and then bending the incision inside the flow field. (21h).
  • the bending blade 21h guides the flow of the basic fluid passing through the neck 21b so that it is smoothly mixed with the surrounding fluid sucked by the second venturi 23 .
  • the injection guiding part 23g of the second venturi 23 cuts the end of the outlet part 23c side, cuts at regular intervals along the circumferential direction, and then bends the cut part inside the flow field. It consists of a bending blade (23h).
  • the bending blade 23h guides the flow of the fluid passing through the neck 23b so that it is smoothly mixed with the surrounding fluid sucked by the third venturi 25 .
  • the injection induction part 25g of the third venturi 25 has the same structure. That is, the end of the outlet portion 25c is cut, and the cut is made at regular intervals along the circumferential direction, and then the cut portion is formed by bending the incision inside the flow field.
  • the bending blade 25h guides the flow of all the fluids that have passed through the third venturi so that the fluids extend in a straight line.
  • the direct injection induction body 27 described above can be omitted, and the thrust enhancing device can be further reduced in weight.
  • the first, second, and third venturis 21, 23, and 25 include the first venturi 21, the second venturi 23, and the second venturi 23. It has an arrangement structure accommodated in the third venturi 25 .
  • 11 and 12 are views showing another example of the thrust enhancing device 20 according to an embodiment of the present invention.
  • the jet engine 14 is mounted inside the first venturi 21 .
  • the jet engine 14 is a turbofan type jet engine.
  • a turbofan jet engine is an engine with two separate air passages, in which one air flow is connected to the combustion chamber and the other air flow bypasses the combustion chamber.
  • the thrust in a turbofan jet engine is a combination of the high-temperature flow thrust obtained by exploding compressed air in the combustion chamber and the thrust generated by the bypass flow.
  • the flow rate of the bypass flow bypassing the combustion chamber is relatively slower than that of the fluid injected from the combustion chamber, but since the flow rate of air is large, thrust can be generated.
  • a second venturi 23 is disposed outside of the first venturi 21 accommodating the jet engine 14
  • a third venturi 25 is disposed outside the second venturi 23
  • a water spray unit 31 is provided inside the outlet of the 1 venturi 21 .
  • the roles and structures of the first, second, and third venturis 21 themselves are as described above.
  • the water spray unit 31 may include a ring-shaped pipe 31a and a plurality of water injector nozzles 31b.
  • the ring-shaped pipe 31a receives and receives water supplied from the outside through the water supply pipe 31c and serves to guide it to the water injector nozzle 31b.
  • a support bracket having an appropriate shape may be applied for fixing the ring-shaped pipe 31a to the first venturi 21 .
  • the water injector 31b injects the water supplied through the ring-shaped pipe 31a to the rear.
  • the sprayed water is vaporized and expanded by receiving the heat of the jet gas ejected from the jet engine 14 .
  • water expands 1700 times or more when the heating temperature is 100° C., 2400 times or more when the heating temperature is 260° C., and 4200 times or more when the heating temperature is 650° C.
  • the thrust is further increased by adding the expanded steam by spraying water. That is, in addition to the jet gas injected from the jet engine 14 and the additional fluid sucked into the thrust enhancing device 20, vaporized water vapor is additionally ejected, so that a larger amount than when jet gas is injected by the jet engine alone of the fluid is injected, so the thrust amplification effect is increased.
  • the structure or spraying method of the water spraying unit 31 may vary.
  • the water injection unit 31 may be applied to other types of jet engines other than the turbofan jet engine.
  • FIG. 13 to 15 are views showing another example of the thrust enhancing device 20 according to an embodiment of the present invention.
  • the thrust enhancing device 20 accommodates the propeller propulsion body 13 .
  • the injection flow generated when the propeller propelling body 13 is driven passes sequentially through the first, second, third, and venturi 21, 23, and 25, and it becomes a low pressure state and sucks the external fluid as described above. .
  • the propeller propulsion body 13 is composed of a housing, a motor and a propeller, and outputs thrust as a reaction force caused by the rotation of the propeller.
  • the propeller propelling body 13 is installed inside the inlet part of the first venturi 21 .
  • the basic fluid generated from the propeller propelling body 13 passes through the neck portion 21b of the first venturi 21, becomes a low pressure state, and is mixed with the surrounding fluid introduced from the outside through the inlet portion 23a, and is mixed with the outlet portion. exit (21c).
  • a plurality of noise reduction grooves 21e are formed at the end of the first venturi 21 on the side of the outlet portion 21c. As described above, the noise reduction groove 21e serves to reduce noise caused by the fluid injected through the first venturi 21 .
  • the second venturi 23 accommodates the first venturi 21 and fixes the outlet portion 21c of the first venturi 21 to be positioned at its neck portion 23b.
  • a noise reduction groove 23e is also formed at the lower end of the second venturi 23 . The noise reduction groove 23e reduces the noise of the fluid passing through the second venturi 23 .
  • the third venturi 25 accommodates the second venturi 23 , and the outlet portion 23c of the second venturi 23 is positioned on its neck portion 25b.
  • a noise reduction groove 25e is also provided at the lower end of the third venturi 25 . The noise reduction groove 25e reduces the noise of the fluid ejected from the third venturi 25 .
  • the propeller propelling body 13 and the first venturi 21 and the first, second, and third venturis 21 , 23 , and 25 are coupled to each other through a fixed support member 26 .
  • the direct injection inductor 27 is installed inside the outlet portion 25c of the third venturi 25 .
  • the direct injection inductor 27 straightens the flow of the fluid ejected from the third venturi 25 .
  • FIG. 16 is a perspective view for explaining another example of the thrust enhancing device 20 according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 17 is the first, second, and third venturis 21 and 23 of the thrust enhancing device of FIG. 16 .
  • ,25) is a cross-sectional view showing the shape.
  • FIG. 18 is a view showing the outlet portion 25c and the direct injection inductor 27 of the third venturi 25 .
  • the third venturi 25 of the thrust enhancing device 20 shown in FIGS. 16 to 18 has an inlet portion 25a, a neck portion 25b, and an outlet portion 25c, and the outlet portion 25c is have a parallel structure. That is, the two outlet portions 25c are arranged side by side to the left and right.
  • the flow of the fluid passing through the neck portion 25b of the third venturi 25 is divided into two, passes through both outlet portions 25c, and then is sprayed to the outside.
  • a direct injection inductor 27 is mounted on each outlet portion 25c to guide the flow of the injection fluid.
  • outlet portions 25c Although two outlet portions 25c are applied in FIG. 16 , three or more outlet portions 25c may be applied as necessary.
  • FIG 19 is a cross-sectional view showing another modified example of the thrust enhancing device 20 according to an embodiment of the present invention.
  • Two outlet parts 25c are applied to the third venturi 25 in the thrust enhancing device 20 shown in FIG. 19, and the length from the neck part 25b to the outlet part 25c is shown in FIG. It is longer than the 3rd Venturi of 16. By extending the length in this way, the direct injection inductor 27 in which the flow passing through the neck portion 25b moves toward the outlet portion 25c may be omitted.
  • 20A and 20B are diagrams illustrating a state in which the thrust enhancing device 20 according to an embodiment of the present invention is applied to the jet ski 41 .
  • the thrust enhancing device 20 is installed at the jet of the inner passage 41b provided in the jet ski 41 .
  • the fixing of the thrust enhancing device 20 to the outlet can be realized by using an appropriate fixing means using a bracket or the like.
  • the jet ski 41 has an inner passage 41b as a driving unit 41a and an impeller (not shown) to obtain a driving force.
  • the inner passage is a passage through which water to generate a reaction force passes, and one end is opened under the bottom of the jet ski and the other end is opened to the rear. The other end is a spout through which water is ejected.
  • An impeller (not shown) is installed in the inner passage 41b.
  • Thrust enhancing device 20 of this embodiment is mounted on the outlet of the inner passage (41b).
  • Water (basic fluid) ejected backward through the inner passage by the impeller passes through the neck of the thrust enhancing device 20 and becomes a low pressure state, and at this time, the surrounding water (additional fluid) enters the thrust enhancing device ( 20) is sucked into the inside and discharged backwards.
  • the water jetted from the thrust enhancing device 20 is a mixture of water jetted by the impeller and water sucked into the thrust enhancing device 20 . Since the flow rate of water discharged through the thrust enhancing device 20 is increased compared to the flow rate of the impeller or pumped water, the momentum increases and the driving force increases.
  • the thrust enhancing device 20 shown in FIGS. 20A and 20B may be one to which the first venturi 21 is applied alone, the first and second venturis 21 and 23 may be applied, or the first venturi 21 may be applied. , 2, 3 may be a combination of the venturi (21, 23, 25).
  • Figure 21a is a conventional hydro jet pack and skyboard
  • Figure 21 (b) is a view showing a hydro jet pack and skyboard to which the thrust enhancing device 20 according to an embodiment of the present invention is applied.
  • the general hydro jet pack, the skyboard 42 takes the form of a plate on which the user can stand, and has a spray nozzle 42a at the bottom.
  • the injection nozzle 42a is connected to the jet ski 41 through a hose 41c. Water pumped from the jet ski 41 is supplied to the injection nozzle 42a through the hose 41c, and is injected into the lower portion of the injection nozzle 42a to provide a reaction force.
  • the hydro jet pack, the skyboard 42 receives the reaction force of the water sprayed from the spray nozzle to support the user.
  • the thrust enhancing device 20 is mounted on the injection nozzle (42a).
  • the thrust enhancing device 20 for the injection nozzle 42a can be implemented by any fixing means (not shown) including a fixing bracket.
  • the thrust enhancing device 20 passes the water sprayed from the spray nozzle 42a downward and sucks the surrounding air inside according to the venturi principle. As the air around the thrust increasing device 20 flows into the inside of the thrust increasing device 20, the final blowout flow rate ejected from the thrust increasing device 20 increases, and thus the overall thrust increases.
  • FIG 22 is a view showing an example in which the thrust enhancing device 20 according to an embodiment of the present invention is installed in the jet pack 43 .
  • the jetpack 43 is water sports equipment worn by the user on his or her back as if carrying a backpack. Water supplied through the hose from the outside is sprayed downward through the spray nozzle 43a and lifts the jet pack 43 .
  • the thrust enhancing device 20 of this embodiment is mounted on the injection nozzle 43a, passes the water sprayed from the injection nozzle 43a, and sucks the surrounding air.
  • the fixing of the thrust enhancing device 20 to the injection nozzle 43a can be implemented through an appropriate fixing means as mentioned above.
  • the inhaled air is ejected downward as an additional fluid mixed with water.
  • the air around the thrust enhancing device 20 flows into the thrust enhancing device 20, and the final ejection flow rate ejected from the thrust increasing device 20 increases, thereby increasing the overall thrust.
  • the jet boat driving part 45 is a part that is mounted on the stern of the jet board and provides propulsion.
  • the driving principle of the jet board driving unit 45 is the same as the jet ski described with reference to FIG. 20 .
  • the thrust enhancing device 20 is installed behind the jet nozzle 45b of the jet boat driving unit 45 .
  • the impeller 45d is positioned inside the spray nozzle 45b, rotates by the rotational force transmitted from the impeller shaft 45a, and sprays water backward through the spray nozzle 45b.
  • the impeller (45d) When the impeller (45d) operates, the water of the jet boat driving unit is sucked up, passes through the spray nozzle (45b), and then is discharged to the rear through the thrust enhancing device (20). While the water passes through the thrust enhancing device 20, the surrounding fluid flows into the thrust enhancing device 20 through the inlet passage 45c and enhances the thrust.
  • 24A and 24B are diagrams illustrating an air amplifier (Air amplification device 46) using a thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention.
  • 24B is a view of the air amplifier of FIG. 24A as viewed from the rear.
  • the performance of the air amplifier 46 can be improved by combining the thrust enhancing device 20 with the air amplifier 46 .
  • the air amplifier 46 is composed of an air casing 46a, an air supply tube 46b, an inlet 46c, and an outlet port 46e, and when air is pressurized through the air supply tube 46b, an external of the air is received through the inlet (46c).
  • the air sucked into the air casing 46a through the inlet 46c is combined with the air introduced through the air supply tube 46b and blows out to the first venturi 21 through the outlet 46e.
  • the air discharged through the outlet 46e passes through the second venturi 23 and the third venturi 25 and is then ejected to the outside of the thrust increasing device 20 .
  • the surrounding air is sucked into the thrust enhancing device 20 through the inlets 21a, 23a, 25a of the first, second, and third venturis 21, 23, 25 and discharged from the main stream (outlet 46e). combined with the fluid flow).
  • 25 is a perspective view of a mixing eductor 47 using the thrust enhancing device 20 according to an embodiment of the present invention.
  • the mixing eductor 47 has a fluid supply port 47a and an extension tube 47c.
  • the fluid supply port (47a) and the extension tube (47c) are spaced apart to provide an inlet passage (47b) therebetween.
  • the extension tube 47c is a venturi-type tube.
  • the fluid passing through the extension tube 47c sequentially passes through the first venturi 21, the second venturi 23, and the third venturi 25, and passes through the inlets 21a, 23a, and 25a. It is ejected in a mixed state with the introduced surrounding fluid.
  • the flow rate of the fluid ejected through the outlet of the third venturi 25 is increased compared to the flow rate of the fluid introduced through the fluid supply port 47a.
  • 26a and 26b is a thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention It is a drawing showing the appearance applied to the air intake rocket engine (SABER - Synergetic Air Breathing Rocket Engine 48).
  • the thrust enhancing device 20 may also be applied to the air intake rocket engine 48 .
  • the thrust enhancer 20 By applying the thrust enhancer 20 to the air intake rocket engine 48 , it is possible to enhance thrust, for example to increase speed and extend range. In other words, the air intake rocket engine 48 can be sent farther with less fuel.
  • the thrust enhancing device 20 of this embodiment surrounds the air intake rocket engine 48 . That is, the first venturi 21 is the air intake rocket engine 48 , the second venturi 23 is the first venturi 21 , and the third venturi 25 is the second venturi 23 ) is wrapped around
  • the direct injection inductor 27 is fixed to the rear of the injection nozzle 48a located at the rear end of the air intake rocket engine 48 .
  • the direct injection inductor 27 is fixed inside the outlet of the third venturi 25 and guides the stream line of the jetted flow.
  • the high-temperature fluid injected from the injection nozzle 48a passes through the necks 21b, 23b, and 25b of the first, second, and third venturi in order, and then passes through the direct injection inductor 27 and is injected to the outside.
  • the external air flows into the inside through the inlet parts 21a, 23a, 25a of the first, second, and third venturis 21, 23, 25, and is mixed with the gas injected from the injection nozzle and ejected. is of course
  • FIGS. 27A and 27B are diagrams illustrating a missile and rocket engine to which a thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention is applied.
  • the thrust enhancing device 20 is mounted at the rear of the injection nozzle 49a of the missile and rocket engine 49 .
  • Thrust enhancing device 20 the high-temperature gas injected from the injection nozzle (49a) and the additional fluid sucked into the first, second, and second venturi (21, 23, 25) in the vicinity to the rear in a mixed state erupt
  • the thrust enhancing device (20) it is possible to improve the thrust of the missile and rocket engine (49).
  • 28A and 28B are perspective views of a torpedo to which a thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention is applied.
  • the thrust enhancing device 20 is installed at the rear end of the torpedo 51 .
  • a propulsion engine (not shown) of the torpedo itself is located in front of the thrust enhancing device 20 .
  • the propulsion engine in a torpedo is a propeller propulsion body.
  • the first, second, and third venturis 21 , 23 , and 25 of the thrust enhancing device 20 pass through the basic fluid injected from the propulsion engine, that is, water and eject to the rear. While the injection fluid passes through the first, second, and third venturis, the surrounding water flows into the inside through the inlets 21a, 23a, and 25a, and is mixed with the basic fluid and sprayed. Since the base fluid and the additional fluid are injected in a mixed state, the thrust is increased as mentioned above.
  • 29 is a perspective view of the air taxi 53 to which the thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention is applied.
  • each thrust enhancing device 20 is arranged around the boarding part 53a on which the user rides, and the propeller propulsion body 13 is installed inside each thrust increasing device 20 .
  • the boarding part 53a and the thrust increasing device 20 are connected by a connecting arm 53b.
  • the propeller propulsion body 13 is directed upward in the vertical direction and moves the air taxi 53 forward and backward in the same way as a drone.
  • the thrust enhancing device 20 receives the flow of the downflow generated during the operation of the propeller propulsion body 13 and guides it downward.
  • the fluid injected downward by the propeller propelling body 13 passes through the first, second, and third venturis 21, 23, and 25 in sequence, and at this time, the external air passes through the inlets 21a, 23a, and 25a. After being sucked into the thrust enhancing device 20 through the passage, it is discharged together with the basic fluid ejected from the propeller propulsion body.
  • 30A and 30B are diagrams illustrating another implementation example of the air taxi 53 to which the thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention is applied.
  • the air taxi 53 shown in FIG. 30A includes a boarding unit 53a on which a user rides, a thrust increasing device 20 provided on both sides of the boarding unit 53a, and the thrust increasing device 20 inside. It has a propeller propulsion body (13) to be installed.
  • Connecting arms 53b are provided on both sides of the boarding part 53a.
  • the connecting arm 53b horizontally extends in the opposite direction from the boarding part 53a and the extended end is coupled to the thrust enhancing device 20 .
  • the thrust enhancing device 20 is rotatable in the direction of the arrow k or the opposite direction in a state supported by the connecting arm 53b.
  • the air injected downward by the propeller propelling body 13 is the first venturi 21, the second venturi 23, and the third venturi. It passes through the turi (25) in turn and ejects downward. At this time, the surrounding air is sucked into the thrust enhancing device 20 through the inlet portions 21a, 23a, and 25a, and is ejected in a mixed state with the basic fluid by the propeller propelling body 13.
  • 31A to 31C are perspective views of a submarine 55 to which a thrust enhancing device according to an embodiment of the present invention is applied.
  • a thrust enhancing device 20 is installed at the rear end of the submarine 55 .
  • the thrust enhancing device 20 passes water ejected from the propeller structure installed in the submarine and additionally generates a reaction force to enhance the thrust of the submarine 55 .
  • Reference numeral 55a denotes an inflow passage.
  • the inlet passage 55a is a passage through which the submerged surrounding water flows into the inlets 21a, 23a, and 25a of the first, second, and third venturis 21, 23, and 25.
  • 32a and 32b are views showing a fighter 57 to which the thrust enhancing device 20 according to an embodiment of the present invention is applied.
  • the thrust enhancing device 20 can also be applied to the rear of the jet engine of the fighter 57 .
  • the thrust enhancing device 20 increases the thrust of the jet engine of the fighter itself to improve the maximum speed and propulsion of the fighter.
  • the first venturi 21 , the second venturi 23 , and the third venturi 25 are applied to the portion for guiding the external air to the engine, so that a greater flow rate of air is supplied to the engine.
  • 33(a) and 33(b) are perspective views in which a jet pack (43 in FIG. 22) and a hang glider 59 to which a thrust enhancing device is applied according to an embodiment of the present invention are combined.
  • a jetpack (43) providing propulsion to the hang glider (59).
  • the thrust enhancing device 20 is mounted on the injection nozzle 12 .
  • Two spray nozzles 12 are symmetrically disposed as nozzles for jetting water supplied through a hose from the outside.
  • the thrust enhancing device 20 mounted on the injection nozzle 12 has the same structure as the thrust enhancing device 20 installed on the jet pack 43 described with reference to FIG. 22 and enhances the thrust in the same principle.
  • Reference numeral 59c denotes a passage through which external air flows into the thrust enhancing device 20 .

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Abstract

본 발명은 추력 증강장치에 관한 것이다. 이는, 유체의 반작용력을 이용하여 추진력을 얻는 추력발생부와 결합한 상태로 추력발생부의 추력을 증강시키는 것으로서, 상기 추력발생부에 의해 유동하는 기본 유체를 받아 내부로 통과시키되, 기본 유체가 통과하는 동안 내부의 압력 강하를 유발하여, 추력발생부 주변의 주변 유체를 내부로 흡입한 후, 기본 유체와 함께 분사되도록 함으로써 총 분사 유량을 증가시키는 벤투리부와; 상기 벤투리부의 내부 유동장에 배치되며, 벤투리부 외부로 분사되는 유체의 흐름을 직선화시키는 분사유도부가 포함된다. 상기와 같이 이루어지는 본 발명의 추력 증강장치는, 벤투리 효과를 이용해 최종 분출 유체의 유량을 증가시킴으로써, 추가된 유체의 유량에 해당하는 만큼의 반작용력을 향상시키므로 고효율의 추진력을 발생한다.

Description

추력 증강장치
본 발명은 각종 추진체의 추력 발생부에 장착되어 추진체의 추진력을 증강시키는 추력 증강장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 벤투리효과를 이용해 유동장 내의 유체의 유량을 증가시킴으로써 추진체의 전체적인 추진력을 상승시키는, 추력 증강장치에 관한 것이다.
선박이나 잠수함의 스크류, 항공기의 제트엔진이나 프로펠러 추진체, 미사일이나 로켓 엔진 등, 유체의 반작용력을 이용한 다양한 추진장치가 알려져 있다.
항공기에 장착되는 제트엔진은, 흡기된 공기를 연료와 혼합하여 고압 상태에서 폭발시키고 폭발에너지를 후방으로 분출함으로써 반작용력을 얻는다. 이러한 반작용력은 항공기가 공기 저항을 극복하고 빠른 속도로 추진할 수 있게 한다. 로켓 엔진의 경우에는, 외부의 공기를 이용하지 않고 내부의 연료를 산소와 혼합 및 폭발시켜 반작용력을 출력한다. 로켓에서 분사된 폭발에너지는 로켓에 추진력으로 작용하여 로켓이 빠른 속도로 비행하게 한다. 또한 프로펠러 추진체는, 로터 블레이드의 회전운동을 추력으로 바꾸는 원리를 갖는다. 즉, 로터 블레이드를 회전시키면, 블레이드의 상부에는 유체의 속력이 빠르고 하부에는 유체의 속도가 상대적으로 느리므로, 압력차이가 발생해 블레이드가 부상하는 힘을 출력하게 된다.
한편, 워터제트를 이용한 제트보트나 제트스키, 각종 수상스포츠(Hydro Water Sports)용 기구들은 물을 고압으로 분출하여 분출시 발생하는 반작용력을 이용하여 수면위를 주행하거나 공중으로 부상하는 원리를 갖는다.
제트보트나 제트스키는, 임펠러를 고속 회전시켜 물을 후방으로 분출함으로써 추진력을 얻는다. 또한, 수상스포츠용 기구 중, 예를 들어, 스카이보드(도 21의 42)나 제트팩(도 22의 43) 등은, 호스를 통해 공급된 고압의 물을 분사노즐을 통해 분출하여 반작용력에 의한 추진력을 얻는다.
이러한 반작용력을 이용해 추진력을 얻는 추진체에서의 추력을 증강시키기 위해서는, 유체를 보다 빠른 속도로 분출하거나, 분출 유량을 증가시키면 된다. 유체의 분출속도를 유지한 상태에서 분출되는 총 유량을 증가시키면 반작용력이 커지기 때문에 그만큼 강한 추력을 얻을 수 있게 된다.
그런데, 종래 추진체의 추력발생부에는, 반작용력을 향상시키기 위한 목적으로 유량을 증가시킬 수 있는 장치가 적용되지 않아, 추력을 증강하는데 한계가 있었다.
이와 관련된 발명의 배경이 되는 기술로서, 국내 공개특허공보 특1999-000795호 (항공기의 추력 증대장치)가 개시된 바 있다.
개시된 추력 증대장치는, 흡입구와 배기구 사이의 공기의 속도 변화에 따른 운동량 증가로 추력을 발생하는 제트 엔진을 장착한 항공기에 있어서, 적어도 1개 이상의 압축수단과 연소수단을 갖으며, 터빈과 동축으로 연결되는 덕트팬을 갖는 엔진과; 항공기의 동체에 길이방향으로 마련되는 적어도 1열 이상의 덕트와; 덕트의 내부 공기가 항공기 이동시 대기로 빨려 나올 수 있도록 항공기 이동방향과 반대방향으로 뚫려지는 흡출노즐과; 엔진의 덕트팬 후방으로 흐르는 기류를 상기한 덕트측으로 흐름이 이루어질 수 있도록 기류의 흐름을 변환시키는 댐핑수단으로 구성된다.
본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 벤투리 효과를 이용해 최종 분출 유체의 유량을 증가시킴으로써, 추가된 유체의 유량에 해당하는 만큼의 반작용력을 향상시키므로 고효율의 추진력을 발생하는, 추력 증강장치를 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 추력 증강장치는, 유체의 반작용력을 이용하여 추진력을 얻는 추력발생부와 결합한 상태로 추력발생부의 추력을 증강시키는 것으로서, 상기 추력발생부에 의해 유동하는 기본 유체를 받아 내부로 통과시키되, 기본 유체가 통과하는 동안 내부의 압력 강하를 유발하여, 추력발생부 주변의 주변 유체를 내부로 흡입한 후, 기본 유체와 함께 분사되도록 함으로써 총 분사 유량을 증가시키는 벤투리부와; 상기 벤투리부의 내부 유동장에 배치되며, 벤투리부 외부로 분사되는 유체의 흐름을 직선화시키는 분사유도부가 포함된다.
또한, 상기 벤투리부는; 입구부, 출구부, 입구부 및 출구부 사이에 위치하고 입출구보다 작은 내경을 갖는 유선형 목부로 이루어지고, 추력발생부에 결합하는 제1벤투리와, 입구부, 출구부, 입구부 및 출구부 사이에 위치하고 입출구보다 작은 내경을 갖는 유선형 목부로 이루어지고, 제1벤투리를 수용하되, 제1벤투리의 출구부가 자신의 목부에 위치하도록 수용하는 제2벤투리를 구비한다.
또한, 상기 벤투리부에는; 입구부, 출구부, 입구부 및 출구부 사이에 형성되고, 입출구에 비해 작은 내경을 갖는 유선형 목부를 구비하고, 제2벤투리를 수용하되, 제2벤투리의 출구부가 자신의 목부에 위치하게 수용하는 제3벤투리가 더 포함된다.
아울러, 상기 제1,2,3벤투리의 내벽면에는, 유체의 흐름을 가이드하는 스트림가이더가 마련되어 있다.
또한, 상기 분사유도부에는; 제3벤투리의 출구부측 내부에 고정되며, 분출되는 유체를 통과시키는 다수의 직선분출통로를 갖는 직분사유도체가 포함된다.
그리고, 상기 제3벤투리의 출구부는 두 개 이상이 병렬로 형성되고, 상기 직분사유도체는 각 출구부에 장착된다.
또한, 상기 분사유도부는; 제1,2,3벤투리의 출구부측 단부를 원주방향을 따라 일정간격으로 절개한 후 유동장 내측으로 절곡 형성한 다수의 절곡날개를 포함한다.
또한, 상기 추력 발생부는, 외부로부터 공급된 물을 통과시켜 분출하는 물 분사 노즐, 또는 제트엔진, 또는 로켓엔진 또는 프로펠러 추진체를 포함한다.
아울러, 상기 추력 발생부는, 터보팬 제트엔진이고, 상기 벤투리부의 내부에는, 터보팬 제트엔진에서 발생하는 열에 의해 기화 팽창될 물을 분사하는 워터 인젝터 노즐이 더 설치될 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 추력 증강장치는, 상호 다른 사이즈를 갖는 다수의 벤투리를 조합 구성하되 동일 중심축을 가지도록 구성한 것으로서, 중심축부를 통해 기본유체를 통과시킴과 동시에 내부의 압력 강하를 유발하여, 주변유체를 내부로 흡입한 후 기본유체와 함께 분사되도록 함으로써 총 분사 유량을 증가시키는 벤투리부가 구비된다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 추력 증강장치는, 벤투리 효과를 이용해 최종 분출 유체의 유량을 증가시킴으로써, 추가된 유체의 유량에 해당하는 만큼의 반작용력을 향상 시키므로 고효율의 추진력을 발생한다.
또한, 고효율의 추진력을 발생하므로, 동일한 에너지 소모 대비 속도가 빠르고 운행시간을 연장할 수 있으며, 탑재량을 증가시킬 수 있다.
더 나아가 비행 안정성을 유지할 수 있고, 기본 엔진이나 모터의 다운 사이징을 가능하게 하고, 이산화탄소의 배출량을 현저히 줄일 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치의 구성 및 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치에서의 직분사유도체를 별도로 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치가 분사노즐에 적용된 모습을 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 추력 증강장치가 프로펠러 추진체에 적용된 모습을 도시한 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치가 제트엔진에 적용된 모습을 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치의 세부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 16 내지 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치의 또 다른 예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치의 또 다른 변형 예를 도시한 도면이다.
도 20a 및 도 20b는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치가 제트스키에 적용된 모습을 도시한 도면이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치가 발 바닥에 부착된 제트팩에 적용된 예를 나타내 보인 도면이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치를 등에 메도록한 제트팩에 설치된 예를 도시한 도면이다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치가 제트보트 구동부에 적용된 모습을 도시한 도면이다.
도 24a 및 도 24b는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치를 이용한 공기증폭기의 사시도이다.
도 25a 및 도 25b는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치를 이용한 믹싱이덕터의 사시도이다.
도 26a 및 도 26b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 추력 증강장치가 미사일 및 로켓엔진과 제트엔진에 적용된 모습을 도시한 도면이다.
도 27a 및 24b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 추력 증강장치가 적용된 미사일 및 로켓엔진과 제트엔진을 도시한 도면이다.
도 28a 및 도 28b는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치가 적용된 어뢰 및 미사일의 사시도이다.
도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치가 적용된 에어택시의 사시도이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 10.03.2022]　
도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치가 적용된 에어택시의 다른 구현 예를 도시한 도면이다.
도 31a 내지 도 31c는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치가 적용된 잠수함의 사시도이다.
도 32a 및 도 32b는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치가 적용된 전투기를 도시한 도면이다.
도 33a 및 33b는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치가 적용된 행글라이더와 제트팩이 결합된 사시도이다.
이하, 본 발명에 따른 하나의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 추력 증강장치는, 분사되는 유체의 반작용력을 이용해 추진력을 얻는 각종 추진체에 장착되어, 해당 추진체의 추력을 증강시키는 것이다. 추력을 증강시키는 방법은, 총 분사 유량을 증가시키는 것이다.
총 분사 유량이 증가한다는 것은, 분사 유체의 질량이 늘어나는 것이므로, 당연히 추력이 증가한다.
총 분사 유량이라 함은, 추진체에서 분사되는 유체의 기본 유량과, 추력 증가장치로 흡입된 주변 유체의 추가 유량을 합친 유량이다. 추력 증가장치로 주변 유체를 흡입하는 방법은 벤투리원리를 이용하며 이에 대한 설명은 후술된다.
또한, 상기한 '각종 추진체'에는, 분사되는 유체의 반작용력을 이용하는 모든 추진체가 포함된다. 이를테면, 내연기관 제트엔진, 로켓엔진, 전기모터 프로펠러 추진체, 제트 물 분사 노즐이 포함될 수 있는 것이다.
물 분사 노즐은, 외부로부터 공급된 물을 분사하여 물의 분출력에 따른 반작용력을 이용하는 것으로서, 도 20 내지 도 23을 통해 후술할, 수상 스포츠 장비 분야에 많이 사용된다. 또한 본 프로펠러 추진체는, 회전날개를 이용해 유체(공기나 물)를 밀어내어 그 반작용으로 추진력을 얻는 모든 추진체를 포함한다. 추진체에는 내연기관, 배터리 모터도 포함된다.
이러한, 추력 증강장치는, 가볍고 기계적 성능이 뛰어난 탄소섬유로 제작할 수 있다. 알려진 바와 같이, 탄소섬유는 철에 비해 무게가 1/5 수준이지만 강도는 10배 정도 강한 특징을 갖는다.
본 발명의 추력 증강장치의 기본 구조는, 유체의 반작용력을 이용하여 추진력을 얻는 추력발생부와 결합한 상태로 추력발생부의 추력을 증강시키는 것으로서, 상기 추력발생부에 의해 유동하는 기본 유체를 받아 내부로 통과시키되, 기본 유체가 통과하는 동안 내부의 압력 강하를 유발하여, 추력발생부 주변의 주변 유체를 내부로 흡입한 후, 기본 유체와 함께 분사되도록 함으로써 총 분사 유량을 증가시키는 벤투리부와; 상기 벤투리부의 내부 유동장에 배치되며, 벤투리부 외부로 분사되는 유체의 흐름을 직선화시키는 분사유도부로 이루어진다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치(20)의 구성 및 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 1에는 추력발생부(11)로서 분사노즐(12)이, 도 2에는 추력발생부로서 프로펠러추진체(13)가 적용되어 있다.
도 1을 참조하면, 분사노즐(12)의 분출구(12a) 부분에 추력 증강장치(20)가 설치되어 있다. 추력 증강장치(20)는, 벤투리부와 분사유도부를 포함한다.
벤투리부는 원통의 형상을 취하며 다수의 고정지지부재(26)을 통해 분사노즐(12)에 고정되는 제1벤투리(21)이다. 제1벤투리(21)는 입구부(21a), 목부(21b), 출구부(21c)를 가지며, 분사노즐(12)의 분출구(12a)를 내부에 수용한다. 분출구(12a)로부터 분사되는 기본 유체는 제1벤투리(21)의 목부(21b)를 통과해 외부로 배출된다.
본 설명에서의 '기본 유체'는, 추력발생부(11) 자체의 동작에 의해 분출하는 유체를 의미한다. 또한, 후수할 '추가 유체'는 기본 유체가 벤투리의 목부를 통과할 때 발생하는 압력 강하의 작용에 의해, 외부로부터 벤투리부 내부로 빨려 들어가는 유체를 의미한다.
입구부(21a)는 일정 내경을 가지며 상부로 벌어진 형상을 취하고, 분사노즐(12)의 외주면으로부터 이격되어 있다. 분사노즐(12)의 외주면과 입구부(21a)의 사이 공간이, 추가 유체가 유입하는 통로이다.
목부(21b)는 입구부(21a) 및 출구부(21c) 보다 좁은 내경을 갖는 유선형 부분으로서, 입구부(21a)를 통해 유입한 유체를 통과시킨다. 목부(21b)의 유동단면적이 입구부(21a) 보다 좁으므로, 목부(21b)를 통과하는 유체는 가속되고, 속도가 증가함에 따라 당연히 압력이 낮아진다. 도면부호 Z로 표시한 부분이 대략적인 저압영역부이다. 저압영역부(Z)는 유체의 가속에 의해 압력이 강하한 공간으로서, 저압의 영향이 주변으로 미쳐, 주변 유체를 화살표 a방향으로 당긴다.
화살표 a방향으로 당겨져 제1벤투리(21)로 유입한 추가 유체는, 기본 유체와 합쳐진 상태로 출구부(21c)를 통해 배출된다. 분사노즐(12)로부터 분사되는 단위 시간 당 유량에 비해, 출구부(21c)를 통해 배출되는 단위 시간 당 유량이 증가하는 것이다. 단위 시간 당 유량의 증가는 유체의 질량의 증가와 같으므로, 결국 제1벤투리(21)의 작용에 의해 추진력이 증가하게 된다. 당연히, 증가된 추진력은, 추가 유체의 운동에너지로부터 비롯된 것이다.
출구부(21c)는 기본 유체와 추가 유체가 혼합된, 말하자면 혼합 유체가 배출되는 통로로서 하부로 벌어져 있다. 출구부(21c)의 직경은 목부(21b)의 직경보다 크다. 아울러 출구부(21c)의 선단부에는 다수의 소음저감홈(21e)이 형성되어 있다. 소음저감홈(21e)은 제1벤투리(21)를 통해 분사되는 유체의 전단응력을 낮추어 소음을 줄이는 역할을 한다. 유동장 토출구에서의 소음저감홈의 원리는 일반적인 것으로서 그에 관한 설명은 생략하기로 한다.
결국 제1벤투리(21)는, 분사노즐(12)로부터 분출되는 기본 유체를 내부로 통과시키며, 기본 유체가 통과하는 동안 내부의 압력 강하를 유발하여, 분사노즐(12) 주변의 주변 유체를 내부로 흡입한 후, 기본 유체와 함께 분사되도록 함으로써 총 분사 유량을 증가시키는 것이다.
고정지지부재(26)은 분사노즐(12)에 제1벤투리(21)를 고정시키는 고정수단이다. 제1벤투리(21)를 고정시킬 수 있는 한 고정지지부재(26)의 형상이나 개수는 달라질 수 있다.
유도분사부는, 제1벤투리(21)의 출구부(21c) 측 내부에 고정되며, 제1벤투리(21) 외부로 분사되는 유체의 흐름을 직선화시키는 것으로서, 다양한 형상의 직분사유도체(27)를 포함한다. 가령, 도 3a 및 3b에 도시한 형상을 취할 수 있다.
도 3a에 도시한 직분사유도체(27)는, 링형 격판케이스(27c)와, 격판케이스(27c) 내부에 고정되는 허니컴 형태의 격판부재(27d)로 이루어진다. 격판부재(27d)는 유체를 통과시키는 직선분출통로(27a)를 제공한다. 혼합된 상태의 기본 유체와 추가 유체는, 직분사유도체(27)를 통과하는 동안 격판부재(27d)와 부딪히며 직선의 스트림라인을 가지게 된다. 유체의 분사방향이 직선화됨으로서 최대의 출력을 얻을 수 있다.
도 3b의 직분사유도체(27)에서의 격판부재(27d)는, 직분사유도체(27)의 중앙부로부터 반지름 방향으로 연장된 형상을 갖는다. 격판부재(27d)의 역할은 도 3a의 허니컴 형태의 격판부재와 동일하다.
한편, 도 2에 도시한 추력증강장치(20)는, 추력발생부(11)로서 프로펠러추진체(13)를 갖는다. 프로펠러추진체(13)는, 하우징(13a), 모터(13b), 프로펠러(13c)로 구성되며, 저압영역부(Z) 측으로 공기를 분사한다. 프로펠러추진체(13)로부터 분사되는 유체는 저압영역부(Z)를 통과하며 압력이 낮아지고 제1벤투리(21) 주변의 유체를 끌어들인다. 주변 유체가 화살표 a방향으로 당겨져 기본 유체와 합쳐지는 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치(20)가 분사노즐에 적용된 모습을 도시한 단면도이다.
도 4에 도시한 추력 증강장치(20)는, 제1,2,3벤투리(21,23,25)와, 제3벤투리(25)의 출구부측에 고정된 직분사유도체(27)로 구성된다. 경우에 따라, 직분사유도체(27)는 제1벤투리(21)와 제2벤투리(23)의 내부에도 설치 될 수 있다.
제1벤투리(21)는 분사노즐(12)의 하단부를 수용하되, 분출구(12a)를 자신의 목부(21b)에 위치하도록 수용한다. 분출구(12a)를 통해 배출되는 기본 유체는 목부(21b)를 통과하며 저압 상태가 되고, 주변 유체는 입구부(21a)를 통해 제1벤투리(21) 내부로 유입한다.
제2벤투리(23)는, 입구부(23a), 출구부(23c), 목부(23b)를 가지며, 제1벤투리(21)를 수용하되, 제1벤투리의 출구부(21c)가 자신의 목부(23b)에 위치하도록 수용한다. 제2벤투리(23)로부터 분출되는 유체(분사노즐로부터 배출되는 기본 유체와, 제1벤투리로 유입한 주변 유체의 혼합유체)는, 복부(23b)를 통과하며 저압 상태가 된다. 이에 따라 추력증강장치(20) 주변 유체의 일부는 입구부(23a)를 통해 제2벤투리(23) 내부로 빨려든다.
제3벤투리(25)는, 입구부(25a), 출구부(25c), 목부(25b)를 가지며 제2벤투리(23)를 수용한다. (제2벤투리(23)에 제1벤투리(21)가 수용되어 있음은 물론이다.) 제3벤투리(25)는 제2벤투리(23)를 수용하되, 제2벤투리(23)의 출구부(23c)가 자신의 목부(25b)에 위치하게 수용한다. 제2벤투리(23)로부터 분출되는 유체는, 목부(25b)를 통과하며 저압상태가 되고, 이 때 주변 유체의 일부는 입구부(25a)를 통해 제3벤투리(25)로 유입한다.
제1,2벤투리(21,23)를 통과한 유체와 입구부(25a)를 통해 유입한 주변 유체는 합쳐진 상태로 직분사유도체(27)를 통과해 외부로 분사된다. 직분사유도체(27)를 통해 배출되는 유체의 단위 시간 당 유량은, 분사노즐(12)로부터 분출되는 기본 유체의 단위 시간 당 유량보다 당연히 많다. 유체 자체에는 밀도가 있으므로, 유량이 증가하면 당연히 추력이 커지게 된다.
제1,2,3벤투리(21,23,25)의 내벽면에는 스트림가이더(21f,23f,25f)가 각각 형성되어 있다. 스트림가이더(21f,23f,25f)는 각 벤투리를 통과하는 유체의 흐름을 가이드 하는 역할을 한다. 이러한 스트림가이더(21f,23f,25f)는, 유체의 유동방향과 나란하게 형성할 수도 있고, 나선형으로 형성할 수도 있다.
상기한 분사노즐(12)과 제1벤투리(21)와 제2벤투리(23)와 제3벤투리(25)는 다수의 고정지지부재(26)에 의해 고정된 상태를 유지한다. 아울러 도 4에는 세 개의 벤투리를 적용하였지만, 벤투리의 적용 개수는 필요에 따라 달라질 수 있다. 이를테면 벤투리를 한 개나 두 개만 적용하거나, 4개 이상 적용할 수도 있는 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치(20)가 프로펠러추진체에 적용된 모습을 도시한 도면이다.
이하, 상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리키며 그에 관한 반복된 설명은 생략하기로 한다.
도시한 바와 같이, 프로펠러추진체(13)를 수용하고 있는 제1벤투리(21) 외측에 제2벤투리(23)가 구비되어 있다. 제1벤투리(21)의 출구부(21c)는 제2벤투리(23)의 목부(23b)에 위치한다. 제1벤투리(21)를 통과한 유체는 제2벤투리(23)의 목부(23b)를 통과하며 저압 상태가 되고, 이에 따라 주변 유체가, 제2벤투리(23)의 입구부(23a)로 유입한 후 목부(23b)를 거쳐 외부보 분출된다. 흡입된 주변 유체의 유동 에너지에 대응하는 추력이 증가 함은 물론이다. 위에 설명한 바와 같이 도면 상 Z 로 표시한 부분이 저압영역이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치(20)가 제트엔진(14)에 적용된 모습을 도시한 도면이다. 도 6 내지 도 8 에서는 직분사유도체(27)를 생략하였다.
제트엔진(14)은 진행 방향 전방의 공기를 흡기 및 압축 폭발시켜 추진력을 얻은 것으로서, 제트엔진(14)에서 분사된 기본 유체는, 제1벤투리(21)의 목부(21b)와, 제2벤투리(23)의 목부(23b)와, 제3벤투리(25)의 목부(25b)를 차례로 통과 한 후 외부로 분출한다. 제트엔진(14)에서 분사된 기본 유체는 가열된 가스로서, 입구부(21a,23a,25a)를 통해 유입한 주변 유체와 합쳐진 상태로 분출한다. 위에 설명한 바와 같이, 늘어난 유체의 유량에 해당하는 만큼의 추력 증강 효과가 발생한다.
도 7 및 도 8은 제트엔진(14)에 적용된 추력 증강장치(20)를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 7의 추력 증강장치(20)는 제1,2,3벤투리(21,23,25)가 적용되어 있고, 도 8은 제1벤투리(21) 가 적용되어 있다.
도 7 및 도 8에 도시한 벤투리의 형상은, 도 6의 벤투리와 다르지만, 출구부측에 저압영역부(Z)를 형성하는 원리와 추력 증강 방식은 동일하다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치(20)의 변형 예를 도시한 도면이고, 도 10은 도 9의 추력 증강장치(20)를 분해한 사시도이다.
도 9 및 도 10에 도시한 추력 증강장치(20)는, 분사유도부(21g,23g,25g)가 일체로 형성된 제1,2,3벤투리(21,23,25)로 구성된다.
즉, 제1벤투리(21)는, 입구부(21a), 목부(21b), 출구부(21c)를 가지며 출구부에 분사유도부(21g)가 형성되어 있다. 제2벤투리(23)도 입구부(23a)와 목부(23b)와 출구부(23c)를 구비하며 출구부(23c)에 분사유도부(23g)를 갖는다. 마찬가지로 제3벤투리(25)도 입구부(25a), 목부(25b), 출구부(25c)를 가지며 출구부(25c)에 분사유도부(25g)를 일체로 갖는 것이다.
제1벤투리(21)의 분사유도부(21g)는, 출구부(21c)측 단부를 절개하되, 원주방향을 따라 일정간격으로 절개한 후, 절개부분을 유동장 내측으로 절곡 형성한 다수의 절곡날개(21h)로 이루어진다. 절곡날개(21h)는 목부(21b)를 통과한 기본 유체의 흐름을 가이드 하여, 제2벤투리(23)에 의해 흡입되는 주변 유체와 원활히 혼합되게 한다.
또한, 제2벤투리(23)의 분사유도부(23g)는, 출구부(23c)측 단부를 절개하되, 원주방향을 따라 일정간격으로 절개한 후, 절개 부분을 유동장 내측으로 절곡 형성한 다수의 절곡날개(23h)로 이루어진다. 절곡날개(23h)는 목부(23b)를 통과한 유체의 흐름을 가이드 하여, 제3벤투리(25)에 의해 흡입되는 주변 유체와 원활히 혼합되게 한다.
제3벤투리(25)의 분사유도부(25g)도 마찬가지 구조를 갖는다. 즉, 출구부(25c)측 단부를 절개하되, 원주방향을 따라 일정간격으로 절개한 후, 절개 부분을 유동장 내측으로 절곡 형성한 다수의 절곡날개(25h)로 이루어지는 것이다. 절곡날개(25h)는 제3벤투리를 통과한 모든 유체의 흐름을 가이드하여 유체가 직선으로 뻗어 나가게 한다.
이러한 분사유도부(21g,23g,25g)를 적용하는 경우, 위에 설명한 직분사유도체(27)를 생략할 수 있어, 추력 증강장치를 더욱 경량화 시킬 수 있다.
상기 제1,2,3벤투리(21,23,25)는 도 4에 도시한 바와 같이, 제1벤투리(21)가 제2벤투리(23)에, 제2벤투리(23)가 제3벤투리(25)에 수용되는 배치구조를 갖는다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치(20)의 다른 예를 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 제1벤투리(21)의 내부에 제트엔진(14)이 장착되어 있다. 제트엔진(14)은 터보팬형 제트엔진이다. 터보팬 제트엔진은, 분리된 2개의 공기 통로를 구비한 엔진으로서, 하나의 기류는 연소실로 연결되고 나머지 하나의 기류는 연소실을 우회한다. 터보팬 제트엔진에서의 추력은, 연소실에서 압축공기를 폭발시켜 얻는 고온유동추력과, 바이패스 흐름에 의한 추력이 합쳐진 것이다.
연소실을 우회하는 바이패스 흐름은 유속은, 연소실에서 분사되는 유체의 속도보다 상대적으로 느리지만, 공기의 유량이 많으므로 추력을 발생할 수 있는 것이다.
제트엔진(14)을 수용하고 있는 제1벤투리(21)의 외측에는 제2벤투리(23), 제2벤투리(23)의 외부에는 제3벤투리(25)가 배치되어 있고, 제1벤투리(21)의 출구부 내측에는 물분사부(31)가 구비되어 있다. 제1,2,3벤투리(21) 자체의 역할과 구조는 위에 설명한 바와 같다.
물분사부(31)는, 링형파이프(31a)와, 다수의 워터인젝터노즐(31b)을 포함할 수 있다. 링 형파이프(31a)는 급수관(31c)을 통해 외부로부터 공급된 물을 받아 수용하며 워터인젝터노즐(31b)로 유도하는 역할을 한다. 제1벤투리(21)에 대한 링형 파이프(31a)의 고정을 위해 적절한 형상의 지지브라켓을 적용할 수 있다.
워터인젝터(31b)는 링형파이프(31a)를 통해 공급된 물을 후방으로 분사한다. 분사된 물은, 제트엔진(14)에서 분출되는 제트가스의 열을 전달받아 기화 팽창한다. 알려진 바와 같이, 물은, 가열 온도가 100℃ 일 때에는 1700배 이상, 260℃ 일 때에는 2400배 이상, 650℃ 일 때에는 4200배 이상 팽창한다.
이와 같이 물을 분사하여 팽창된 수증기를 추가함으로써 추력이 더욱 크게 증강된다. 즉, 제트엔진(14)에서 분사되는 제트가스와, 추력 증강장치(20)로 빨려 들어온 추가 유체에 더하여, 기화된 수증기가 추가 분출됨으로써, 제트엔진 단독으로 제트가스를 분사하는 경우보다, 많은 양의 유체를 분사하므로 추력 증폭효과가 커지는 것이다. 물을 분사할 수 있는 한 물분사부(31)의 구조나 분사 방식은 얼마든지 달라질 수 있다. 아울러 터보팬형 제트엔진 이외에 다른 형식의 제트엔진에도 물분사부(31)를 적용할 수 있다.
도 13 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치(20)의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도시한 바와 같이, 추력 증강장치(20)가 프로펠러추진체(13)를 수용하고 있다. 프로펠러추진체(13)의 구동 시 발생하는 분사류가, 제1,2,3,벤투리(21,23,25)를 차례로 통과하며, 저압 상태가 되고 외부의 유체를 빨아들임은 위에 설명한 바와 같다.
프로펠러추진체(13)는 도 2를 통해 설명한 바와 같이, 하우징과 모터와 프로펠러로 구성되며, 프로펠터의 회전에 의한 반작용력으로 추력을 출력한다. 프로펠러추진체(13)는 제1벤투리(21)의 입구부 내측에 설치된다. 프로펠러추진체(13)에서 발생하는 기본 유체는 제1벤투리(21)의 목부(21b)를 통과하며 저압상태가 되고 외부로부터 입구부(23a)를 통해 유입한 주변 유체와 혼합된 상태로 출구부(21c)를 빠져 나간다.
제1벤투리(21)의 출구부(21c) 측 단부에는 다수의 소음저감홈(21e)이 형성되어 있다. 위에 설명한 바와 같이, 소음저감홈(21e)은 제1벤투리(21)를 통해 분사되는 유체에 의한 소음을 줄이는 역할을 한다.
제2벤투리(23)는 제1벤투리(21)를 수용하되 제1벤투리(21)의 출구부(21c)가 자신의 목부(23b)에 위치하도록 고정한다. 제2벤투리(23)의 하단부에도 소음저감홈(23e)이 형성되어 있다. 소음저감홈(23e)은 제2벤투리(23)를 통과한 유체의 소음을 줄인다.
제3벤투리(25)는 제2벤투리(23)를 수용하되, 제2벤투리(23)의 출구부(23c)를 자신의 목부(25b)에 위치시킨다. 제3벤투리(25)의 하단부에도 소음저감홈(25e)이 마련되어 있다. 소음저감홈(25e)은 제3벤투리(25)로부터 분출하는 유체의 소음을 줄인다.
프로펠러추진체(13)와 제1벤투리(21), 제1,2,3벤투리(21,23,25) 상호간의 결합은 고정지지부재(26)를 통해 이루어진다.
아울러, 제3벤투리(25)의 출구부(25c) 내측에는 직분사유도체(27)가 설치된다. 직분사유도체(27)는, 제3벤투리(25)로부터 분출되는 유체의 흐름을 직선화시킨다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치(20)의 또 다른 예를 설명하기 위한 사시도이고, 도 17은 도 16의 추력 증강장치의 제1,2,3벤투리(21,23,25)의 형상을 나타내 보인 단면도이다. 또한 도 18은 제3벤투리(25)의 출구부(25c) 및 직분사유도체(27)를 도시한 도면이다.
도 16 내지 도 18에 도시한 추력증강장치(20)의 제3벤투리(25)는, 입구부(25a)와 목부(25b)와 출구부(25c)를 가지되, 출구부(25c)가 병렬 구조를 갖는다. 즉, 두 개의 출구부(25c)가 좌우로 나란하게 배치되는 것이다. 제3벤투리(25)의 목부(25b)를 통과한 유체의 흐름은 두 갈래로 갈라져 양측 출구부(25c)를 통과한 후 외부로 분사된다. 아울러 각각의 출구부(25c)에는 직분사유도체(27)가 장착되어 분사 유체의 흐름을 가이드한다.
도 16에는 출구부(25c)가 두 개가 적용되었지만, 필요에 따라 세 개 이상 적용할 수도 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치(20)의 또 다른 변형 예를 도시한 단면도이다.
도 19에 도시한 추력 증강장치(20)에서의 제3벤투리(25)에는 두 개 의 출구부(25c)가 적용되어 있으며, 목부(25b)로부터 출구부(25c)까지의 길이가, 도 16의 제3벤투리에 비해 길게 연장되어 있다. 이와 같이 길이를 길게 연장함으로써, 목부(25b)를 통과한 흐름이 출구부(25c)를 향해 이동하는 직분사유도체(27)를 생략할 수도 있는 것이다.
도 20a 및 도 20b는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치(20)가 제트스키(41)에 적용된 모습을 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 제트스키(41)에 마련되어 있는 내부통로(41b)의 분출구에 추력 증강장치(20)가 설치되어 있다. 분출구에 대한 추력 증강장치(20)의 고정은, 브라켓 등을 이용한 적절한 고정수단을 이용해 얼마든지 구현 가능하다.
제트스키(41)는 구동부(41a)와 임펠러(미도시)를 이용해 추진력을 얻는 것으로서 내부통로(41b)를 갖는다. 내부통로는, 반작용력을 발생할 물이 통과하는 통로로서, 일단부는 제트스키의 바닥 하부로, 타 단부는 후방으로 개방된다. 타단부는 물이 분출하는 분출구이다. 내부통로(41b)에는 임펠러(미도시)가 설치된다.
구동부(41a)를 이용해 임펠러를 회전시키면, 임펠러의 작용에 의해 제트스키 하부의 물이 펌핑되어 내부통로(41b)를 통과해 제트스키 후방으로 분출되고, 제트스키(41)는 이 때 발생하는 반작용력으로 추진된다.
본 실시예의 추력 증강장치(20)는 내부통로(41b)의 분출구에 장착된다. 임펠러에 의해 내부통로를 통과해 후방으로 분출되는 물(기본 유체)은, 추력 증강장치(20) 내부의 목부를 통과하며 저압 상태가 되고, 이 때 주변의 물(추가 유체)가 추력 증강장치(20)의 내부로 빨려 들어가, 후방으로 배출된다. 추력 증강장치(20)로부터 분출되는 물은, 임펠러에 의해 분출되는 물과, 추력 증강장치(20) 내부로 흡입된 물이 혼합된 물이다. 임펠러나 펌핑한 물의 유량에 비해 추력 증강장치(20)를 통해 배출되는 물의 유량이 증가하므로 운동량이 상승하고 추진력이 증가한다.
도 20a 및 20b에 도시한 추력 증강장치(20)는, 제1벤투리(21)가 단독으로 적용된 것일 수도 있고, 제1,2벤투리(21,23)가 적용된 것일 수도 있고, 또는 제1,2,3벤투리(21,23,25)로 조합 구성된 것일 수 있다.
도 21a는 종래의 하이드로 제트 팩 및 스카이보드를, 도 21(b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 추력 증강장치(20)가 적용된 하이드로 제트 팩 및 스카이보드를 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 일반적인 하이드로 제트 팩, 스카이보드(42)는 사용자가 올라설 수 있는 플레이트의 형태를 취하며 하부에 분사노즐(42a)을 갖는다. 분사노즐(42a)은 호스(41c)를 통해 제트스키(41)와 연결된다. 제트스키(41)에서 펌핑된 물은 호스(41c)를 통해 분사노즐(42a)로 공급되고, 분사노즐(42a)의 하부로 분사되어 반작용력을 제공한다. 하이드로 제트 팩, 스카이보드(42)는 분사노즐에서 분사되는 물의 반작용력을 받아 사용자를 받쳐 올린다.
도 21(b)를 참조하면, 분사노즐(42a)에 추력 증강장치(20)가 장착되어 있음을 알 수 있다. 분사노즐(42a)에 대한 추력 증강장치(20)는 고정용 브라켓을 포함한 임의의 고정수단(미도시)을 통해 얼마든지 구현 가능하다.
추력 증강장치(20)는 분사노즐(42a)에서 분사되는 물을 하부로 통과시키며 벤투리 원리에 따라 주변의 공기를 내부로 빨아드린다. 추력 증강장치(20) 주변의 공기가 추력 증강장치(20)의 내부로 유입함으로써, 추력 증강장치(20)로부터 분출되는 최종 분출 유량이 증가하고 그에 따라 전체적인 추력이 상승한다.
도 22는 본 발명의 일 실시 예에 따른 추력 증강장치(20)가 제트팩(43)에 설치된 예를 도시한 도면이다.
제트팩(43)은 사용자가 마치 배낭을 메는 것처럼 등에 착용하는 수상스포츠 장비이다. 외부로부터 호스를 통해 공급된 물은 분사노즐(43a)을 통해 하부로 분사되며 제트팩(43)을 들어올린다.
도시한 바와 같이, 본 실시예의 추력 증강장치(20)는 분사노즐(43a)에 장착되고, 분사노즐(43a)로부터 분사되는 물을 통과시키며 주변의 공기를 흡기한다. 분사노즐(43a)에 대한 추력 증강장치(20)의 고정은, 위에 언급한 바와 같이 적절한 고정수단을 통해 구현 가능하다.
흡기된 공기는 추가 유체로서, 물과 혼합된 상태로 하부로 분출된다. 이 때 추력 증강장치(20) 주변의 공기가 추력 증강장치(20) 내부로 유입하고, 추력 증강장치(20)로부터 분출되는 최종 분출 유량이 증가하며, 그에 따라 전체적인 추력이 상승한다.
도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치가 제트보트구동부(45)에 적용된 모습을 도시한 도면이다. 제트보트구동부(45)는 제트보드의 선미에 장착되며 추진력을 제공하는 부분이다. 제트보드구동부(45)의 구동 원리는 도 20을 통해 설명한 제트스키와 같다.
도시한 바와 같이, 제트보트 구동부(45)의 분사노즐(45b) 후방에 추력 증강장치(20)가 설치되어 있다. 분사 노즐(45b)의 내부에는 임펠러(45d)가 위치하며 임펠러 샤프트(45a)로부터 전달된 회전력에 의해 회전하며 분사 노즐(45b)을 통하여 물을 후방으로 분사한다.
임펠러(45d)가 동작하면, 제트보트 구동부의 물이 상부로 빨려 올라가 분사 노즐(45b)을 통과한 후 추력 증강장치(20)를 거쳐 후방으로 배출된다. 물이 추력 증강장치(20)를 통과하는 동안, 주변 유체는 유입통로(45c)를 통해 추력 증강장치(20)로 유입하고 추력을 증강시킨다.
도 24a 및 도 24b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 추력 증강장치를 활용한 공기 증폭기(Air amplification device 46)를 도시한 도면이다. 도24b는 도 24a의 공기 증폭기를 후방에서 바라본 모습이다.
도시한 바와 같이, 추력 증강장치(20)를 공기증폭기(46)와 결합하여 공기증폭기(46)의 성능을 향상시킬 수 있다. 공기증폭기(46)는, 공기케이싱(46a), 급기튜브(46b), 유입구(46c), 유출구(46e)로 구성되며, 급기튜브(46b)를 통해 공기를 압입하면, 벤투리효과에 의해 외부의 공기를 유입구(46c)로 받아들인다. 유입구(46c)를 통해 공기케이싱(46a)으로 빨려 들어간 공기는 급기튜브(46b)를 통해 유입한 공기와 합쳐져 유출구(46e)를 통해 제1벤투리(21)로 분출한다.
유출구(46e)를 통해 배출된 공기는 제2벤투리(23)와 제3벤투리(25)를 통과 후, 추력 증가장치(20)의 외부로 분출된다. 그 동안 주변의 공기는 제1,2,3벤투리(21,23,25)의 입구부(21a,23a,25a)을 통해 추력 증강장치(20)로 빨려 들어가 본류(유출구(46e)로부터 배출된 유체의 흐름)과 합쳐진다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치(20)를 활용한 믹싱 이덕터(mixing eductor, 47)의 사시도이다.
믹싱 이덕터(47)는 유체공급구(47a)와 연장튜브(47c)를 갖는다. 유체공급구(47a)와 연장튜브(47c)는 이격되며 그 사이에 유입통로(47b)를 제공한다. 연장튜브(47c)는 그 지체가 벤투리형 튜브이다.
따라서, 유체공급구(47a) 내부로 유체를 공급하면 유체는 연장튜브(47c)를 통과해 외부로 분출되고, 이 때 연장튜브(47c) 내에 저압이 형성되며, 외부의 유체가 유입통로(47b)를 통해 연장튜브(47c)로 빨려 들어간다.
상기 연장튜브(47c)를 통과한 유체는 제1벤투리(21)와 제2벤투리(23)와 제3벤투리(25)를 차례로 통과하며, 입구부(21a,23a,25a)를 통해 유입한 주변 유체와 혼합된 상태로 분출된다. 유체공급구(47a)를 통해 유입한 유체의 유량에 비해, 제3밴투리(25)의 출구부를 통해 분출되는 유체의 유량이 증가함은 물론이다.
도 26a 및 도 26b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 추력 증강장치가 공기 흡입 로켓엔진(SABRE - Synergetic Air Breathing Rocket Engine 48)에 적용된 모습을 도시한 도면이다.
본 실시 예에 따른 추력 증강장치(20)를 공기 흡입 로켓엔진(48)에도 적용할 수 있다. 공기 흡입 로켓엔진(48)에 추력 증강장치(20)를 적용함으로써, 추력을 증강시켜, 이를테면, 속도를 늘리고 사정거리를 확장할 수 있다. 바꿔 말하면, 공기 흡입 로켓엔진(48)을 보다 적은 연료로 멀리 보낼 수 있는 것이다.
도시한 바와 같이, 본 실시예의 추력 증강장치(20)가 공기 흡입 로켓엔진(48)을 감싸고 있다. 즉, 제1벤투리(21)가 공기 흡입 로켓엔진(48)을, 제2벤투리(23)가 제1벤투리(21)를, 제3벤투리(25)가 제2벤투리(23)를 감싸고 있는 것이다.
또한 공기 흡입 로켓엔진(48) 후단에 위치하는 분사노즐(48a)의 후방에는 직분사유도체(27)가 고정된다. 직분사유도체(27)는 제3벤투리(25)의 출구부 내측에 고정되며 분출류의 스트림 라인을 가이드 한다. 분사노즐(48a)로부터 분사되는 고온의 유체는, 제1,2,3벤투리의 목부(21b,23b,25b)를 차례로 통과한 후 직분사유도체(27)를 통과해 외부로 분사된다. 이 때 외부의 공기가, 제1,2,3벤투리(21,23,25)의 입구부(21a,23a,25a)를 통해 내부로 유입하여, 분사 노즐로부터 분사된 가스와 혼합되어 분출함은 물론이다.
도 27a 및 도 27b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 추력 증강장치가 적용된 미사일 및 로켓 엔진을 도시한 도면이다.
도면을 참조하면, 미사일 및 로켓엔진(49)의 분사노즐(49a) 후방에, 추력 증강장치(20)가 장착되어 있음을 알 수 있다. 추력 증강장치(20)는, 분사노즐(49a)로부터 분사된 고온의 가스와, 주변에서 제1,2,2벤투리(21,23,25)로 흡입된 추가 유체를 혼합한 상태로 후방으로 분출한다. 추력 증강장치(20)를 적용함으로써 미사일 및 로켓엔진(49)의 추력을 향상시킬 수 있다.
도 28a 및 도 28b는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치가 적용된 어뢰의 사시도이다.
도시한 바와 같이, 어뢰(51)의 후단부에 추력 증강장치(20)가 설치되어 있다. 추력 증강장치(20)의 전방에는 어뢰 자체의 추진엔진(미도시)이 위치함은 물론이다. 어뢰에서의 추진엔진은 프로펠러추진체이다.
추력 증강장치(20)의 제1,2,3벤투리(21,23,25)는 추진엔진으로부터 분사되는 기본 유체, 즉 물을 통과시키며 후방으로 분출한다. 분사 유체가 제1,2,3벤투리를 통과하는 동안 주변의 물은 입구부(21a,23a,25a)을 통해 내부로 유입하고, 기본 유체와 합쳐져 분사된다. 기본 유체와 추가 유체가 혼합된 상태로 분사되므로, 추력이 커짐은 위에 언급한 바와 같다.
도 29는 본 발명의 일 실시 예에 따른 추력 증강장치가 적용된 에어 택시(53)의 사시도이다.
도면을 참조하면, 사용자가 탑승하는 탑승부(53a)의 주변에 네 개의 추력 증강장치(20)가 배치되어 있고, 각 추력 증강장치(20)의 내부에 프로펠러추진체(13)가 설치되어 있다. 탑승부(53a)와 추력 증강장치(20)는 연결아암(53b)으로 연결된다. 프로펠러추진체(13)는 수직 방향 상부를 향하며 마치 드론과 같은 원리로 에어택시(53)를 승강 및 전후진 시킨다.
추력 증강장치(20)는 프로펠러추진체(13)의 작동 시 생성되는 하향류의 흐름을 받아 하부로 유도한다. 프로펠러추진체(13)에 의해 하부로 분사되는 유체는, 제1,2,3벤투리(21,23,25)를 차례로 통과하고, 이 때 외부의 공기는 입구부(21a,23a,25a)를 통해 추력 증강장치(20) 내부로 흡기된 후, 프로펠러추진체로부터 분출된 기본 유체와 합쳐 배출된다.
도 30a 및 도 30b는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치가 적용된 에어택시(53)의 다른 구현 예를 도시한 도면이다.
도 30a에 도시한 에어택시(53)는, 이용자가 탑승하는 탑승부(53a)와, 탑승부(53a)의 양측에 구비되는 추력 증강장치(20)와, 추력 증강장치(20)의 내측에 설치되는 프로펠러추진체(13)를 구비한다.
탑승부(53a)의 양측에는 연결아암(53b)이 구비된다. 연결아암(53b)은 탑승부(53a)로부터 반대 방향으로 수평 연장되며 연장단부가 추력 증강장치(20)와 결합한다. 추력 증강장치(20)는 연결아암(53b)에 지지된 상태로 화살표 k방향이나 그 반대 방향으로 회전 가능하다.
추력 증강장치(20)에 수용되어 있는 프로펠러추진체(13)를 구동하면, 프로펠러추진체(13)에 의해 하향 분사되는 공기는 제1벤투리(21), 제2벤투리(23), 제3벤투리(25)를 차례로 통과하며 하부로 분출한다. 이 때 주변의 공기가 입구부(21a,23a,25a)를 통해 추력 증강장치(20)의 내부로 빨려들어, 프로펠러추진체(13)에 의한 기본 유체와 혼합된 상태로 분출한다.
도 31a 내지 도 31c는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치가 적용된 잠수함(55)의 사시도이다.
도시한 바와 같이, 잠수함(55)의 후단부에 추력 증강장치(20)가 설치되어 있다. 추력 증강장치(20)는 잠수함에 설치되어 있는 프로펠러구조체로부터 분출되는 물을 통과시키며 반작용력을 추가적으로 일으켜 잠수함(55)의 추진력을 증강시킨다.
도면부호 55a는 유입통로이다. 유입통로(55a)는 잠수한 주변의 물이 제1,2,3벤투리(21,23,25)의 입구부(21a,23a,25a)로 유입하는 통로이다.
도 32a 및 도 32b는 본 발명의 일 실시예에 따른 추력 증강장치(20)가 적용된 전투기(57)를 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 전투기(57)의 제트엔진 후방에도 추력 증강장치(20)를 적용할 수 있다. 추력 증강장치(20)는 전투기 자체의 제트엔진의 추력을 증대시켜 전투기의 최고 속도와 추진력을 향상시킨다.
또한 도 32b에 도시한 바와 같이, 외부의 공기를 엔진으로 유도하는 부분에도, 제1벤투리(21), 제2벤투리(23), 제3벤투리(25)를 적용하여, 보다 많은 유량의 공기가 엔진으로 공급되게 한다.
도 33(a) 및 33(b)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 추력 증강장치가 적용된 제트팩(도 22의 43)과 행글라이더(59)가 결합된 사시도이다.
도면을 참조하면, 행글라이더(59)에 추진력을 제공하는 제트팩(43)
분사노즐(12)에 추력 증강장치(20)가 장착되어 있음을 알 수 있다. 분사노즐(12)을 외부로부터 호스를 통해 공급된 물을 분출하는 노즐로서 두 개가 대칭으로 배치된다.
분사노즐(12)에 장착된 추력 증강장치(20)는 도 22를 통해 설명한 제트팩(43)에 설치된 추력 증강장치(20)와 동일한 구조를 가지며 동일한 원리로 추진력을 증강 시킨다. 도면부호 59c는 외부의 공기가 추력 증강장치(20)의 내부로 유입하는 통로이다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (10)

  1. 유체의 반작용력을 이용하여 추진력을 얻는 추력 발생부와 결합한 상태로 추력 발생부의 추력을 증강시키는 것으로서,
    상기 추력발생부에 의해 유동하는 기본 유체를 받아 내부로 통과시키되, 기본 유체가 통과하는 동안 내부의 압력 강하를 유발하여, 추력발생부 주변의 주변 유체를 내부로 흡입한 후, 기본 유체와 함께 분사되도록 함으로써 총 분사 유량을 증가시키는 벤투리부와;
    상기 벤투리부의 내부 유동장에 배치되며, 벤투리부 외부로 분사되는 유체의 흐름을 직선화시키는 분사유도부가 포함된,
    추력 증강장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 벤투리부는;
    입구부, 출구부, 입구부 및 출구부 사이에 위치하고 입출구보다 작은 내경을 갖는 유선형 목부로 이루어지고, 추력발생부에 결합하는 제1벤투리와,
    입구부, 출구부, 입구부 및 출구부 사이에 위치하고 입출구보다 작은 내경을 갖는 유선형 목부로 이루어지고, 제1벤투리를 수용하되, 제1벤투리의 출구부가 자신의 목부에 위치하도록 수용하는 제2벤투리를 구비하는,
    추력 증강장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 벤투리부에는;
    입구부, 출구부, 입구부 및 출구부 사이에 형성되고, 입출구에 비해 작은 내경을 갖는 유선형 목부를 구비하고, 제2벤투리를 수용하되, 제2벤투리의 출구부가 자신의 목부에 위치하게 수용하는 제3벤투리가 더 포함되는,
    추력 증강장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1,2,3벤투리의 내벽면에는, 유체의 흐름을 가이드 하는 스트림가이더가 마련되어 있는, 추력 증강장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 분사유도부에는;
    제3벤투리의 출구부측 내부에 고정되며, 분출되는 유체를 통과시키는 다수의 직선분출통로를 갖는 직분사유도체가 포함되는,
    추력 증강장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제3벤투리의 출구부는 두 개 이상이 병렬로 형성되고, 상기 직분사유도체는 각 출구부에 장착된,
    추력 증강장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 분사유도부가;
    제1,2,3벤투리의 출구부측 단부를 원주방향을 따라 일정간격으로 절개한 후 유동장 내측으로 절곡 형성한 다수의 절곡날개를 포함하는,
    추력 증강장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 추력 발생부는,
    외부로부터 공급된 물을 통과시켜 분출하는 물 분사 노즐, 또는 제트엔진, 또는 로켓엔진 또는 프로펠러 추진체를 포함하는,
    추력 증강장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 추력 발생부는,
    터보팬 제트엔진이고,
    상기 벤투리부의 내부에는, 터보팬 제트엔진에서 발생하는 열에 의해 기화 팽창될 물을 분사하는 워터 인젝터 노즐이 더 설치된,
    추력 증강장치.
  10. 상호 다른 사이즈를 갖는 다수의 벤투리를 조합 구성하되 동일 중심축을 가지도록 구성한 것으로서,
    중심축부를 통해 기본유체를 통과시킴과 동시에 내부의 압력 강하를 유발하여, 주변유체를 내부로 흡입한 후 기본유체와 함께 분사되도록 함으로써 총 분사 유량을 증가시키는 벤투리부가 구비된,
    추력 증강장치.
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