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항공정비

항공기가 뜨는 원리

by ☆○※★& 2020. 3. 18.

항공기가 뜨는 원리를 알아보자.

 

안녕하세요 Henney입니다.

이번에는 항공기가 뜨는 원리에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 비행기에는 총 4가지의 힘이 작용합니다. 이 4가지는 추력, 항력, 양력, 중력이라고 하는 힘입니다. 이 4가지의 힘에 대한 설명을 먼저 드리도록 하겠습니다.

1. 추력

추력은 비행기에 장착되어 있는 항공기 엔진에서 나오는 힘입니다. 쉽게 말해서 항공기를 앞으로 가게 하는 힘입니다.

 

항공기 엔진은 점화된 엔진이 배기구를 통해  큰 힘을 발산하면 항공기가 앞으로 나가는 이 작용 반작용의 원리로 인해 힘을 얻습니다. 이 힘이 크면 클수록 항공기는 점차 빠른 속도로 전진해 나갈 수 있습니다.

 

요즘에는 엔진이 흡입하는 공기 양을 늘리고자 팬 블레이드의 모양을 좀 더 공기 역학적으로 구부리는 형태의 FAN 블레이드를 제작하거나 혹은 항공기 INLET 쪽 FAN의 DIAMETER를 넓게 하는 방향으로 해서 좀 더 엔진이 많은 힘을 낼 수 있도록 하고 있습니다.

2. 양력

양력은 (좀 허접한 그림이긴 하지만) 그림에서 보시다시피 항공기를 위로 떠오르게 만드는 힘입니다.

날개꼴 즉 AIR FOIL이라고 하는 것이 있습니다.

이것은 쉽게 말해 항공기 날개의 단면입니다. 이 날개꼴을 이해하시려면 베르누이의 법칙을 아셔야 합니다.

 

베르누이의 법칙에 의하면 높이가 일정하고 유체가 규칙적으로 흐를 때 속도가 증가하면 압력은 낮아지고 압력이 증가하면 속도는 높아진다라는 것입니다. 그래서 날개의 윗면을 흐르는 공기와 아랫면을 흐르는 공기가 동시에 만난다는 가정을 근거로 아래 그림처럼 아래보다 위쪽이 좀 더 긴 AIR FOIL을 공기가 타고 이동할 때 속도는 빨라지지만 압력은 낮아지고 반대로 아래쪽은 속도는 위쪽보다 느리지만 압력은 높아지는 현상이 발생하게 됩니다.

 

결론적으로 압력은 높은 곳에서 낮은 곳으로 힘을 발생시키기 때문에 항공기가 뜨게 되는 것입니다.

3.  중력 

중력은 다들 아시다시피 지구가 당기는 힘입니다. 우리가 어떠한 물건을 손에 가지고 있다가 떨어 뜨리면 항상 바닥의 방향으로 떨어지듯이 지구는 모든 물체에 대해 끌어당기는 힘을 가지고 있습니다. 비행기도 항상 예외는 아닙니다.

4. 항력

항력은 말 그대로 저항하는 힘입니다. 항공기는 항상 공기 중에서 이동하고 있습니다. 쉽게 말해 항공기는 매 순간마다 공기의 저항을 받고 있습니다. 이 말은 공기에 대한 물체의 상대속도의 반대방향으로 힘을 받습니다. 이 힘을 항력이라고 합니다. 지금까지 항공기가 뜨는 원리에 대해서 알아보았습니다. 

부족한 지식이지만 읽어주신 분들 감사드립니다.

 

감사합니다. 

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