양력과 항력에 대하여 설명하시오.

목차

(가) 양력 발생 이유

(나) 날개의 양력

(다) 날개의 항력
1. 유도 항력
2. 형상 항력
3. 조파 항력

(라) 본인의 의견

참고자료

본문내용

날개에 양력이 발생하는 것은 날개 윗면에서는 유속이 빠르고 아랫면에서는 유속이 느리기 때문이다. 이러한 속도 차이 때문에 베르누이의 정리에 의하여 윗면과 아랫면의 압력차가 생기고, 이에 따라 양력이 발생하게 된다. 물체 주위를 회전하는 흐름을 순환이라 하는데 순환 흐름에 자유 흐름이 합성되면 양력이 발생하게 된다.

야구공을 회전하면서 던지면 직선으로 가지 않고 곡선으로 휘어지게 되는데 이는 야구공에 양력이 발생하기 때문이다. 이러한 양력을 쿠타-쥬코브스키 양력이라 한다. 이와 같이 날개 주위에 순환이 생기는 현상을 이용하여 날개의 양력을 해석하는 것을 날개의 순환 이론이라 한다.

날개의 양력
아랫면을 따라 움직이는 공기입자는 뒷전을 회전하여 윗면으로 올라가게 되는데 이 때문에 뒷전에는 와류가 발생한다. 이 와류를 출발 와류라 한다. 날개의 뒷전에 출발 와류가 생기게 되면 날개 주위에도 이것과 크기가 같고 방향이 반대인 와류가 생긴다. 날개 주위에 생기는 이 순환은 항상 날개에 붙어 다니므로 속박와류라 하고 이 와류로 인하여 날개에 양력이 발생하게 된다. 날개를 지나는 흐름은 윗면에서는 부압(-)이고 아랫면에서는 정압(+)이다. 이 때문에 날개 끝에서는 안쪽으로 밀려드는 흐름 즉 와류가 발생하는데 이 와류를 날개 끝 와류라 한다.

이 와류들에 의해 주위의 공기도 이끌려 움직이는데 이로 인한 유속을 유도 속도라고 한다. 날개 끝이 있는 날개는 날개 끝에 날개 끝 와류가 발생되며 이것은 날개 뒤쪽 부분의 공기 흐름을 아래로 향하게 한다. 이 흐름을 내리 흐름이라 한다.
날개 앞쪽에는 속박 와류로 인한 빗올림 흐름이 있고 뒤쪽에는 속박 와류와 날개 끝 와류로 인한 내리 흐름이 있다. 날개의 가로 세로비가 작을 경우에는 두 개의 날개 끝 와류가 가까워서 내리흐름이 강해진다. 이 날개에 생기는 내리흐름으로 인하여 날개의 흐름에 대한 받음각은 겉보기 받음각보다 작아진다.

참고 자료

문교부 “비행 원리” 대한 교과서(주),1992 73p~82p