비행기가 나는 원리

목차

비행기 주위에 발생하는 힘
․ 항력(Drag)
․ 추력(Thrust)
․ 중력(Gravity)
․ 양력(Lift)
양력발생
양력이 발생하는 원리를 이용한 것들
받음각
베르누이 정리
Bernoulli 방정식의 유도 및 해석
Bernoulli 방정식의 적용

본문내용

비행기를 날 수 있게 하는 원동력은 무엇일까? 아마도 누구나 `날개가 있기 때문이다`라고 대답할 것이다. 그럼 날개에서 어떤 일이 일어나기 때문에 날 수 있을까? 또 날개만 있으면 다 날 수 있을까? 예를 들어 새를 생각해보자. 새는 날개를 가지고 있어서 날 수 있다. 하지만 모든 새가 다 날 수 있는 것이 아니다. 타조를 생각해 보면 다른 새들과 같이 날개를 가지고 날개 짓을 하지만 날지 못한다. 왜 그럴까? 그럼 지금부터 이것들에 대하여 알아보도록 하자.

비행기 주위에 발생하는 힘

비행기가 비행 중에 있을 때 비행기에 작용하는 힘은 크게 4가지로 나룰 수 있다. 그것은 바로 추력, 항력, 중력, 양력이다. 우선 추력은 엔진에 의해 앞으로 나가는 힘, 즉 비행기의 속도를 내는 추진력을 의미한다. 그리고 항력은 비행기가 앞으로 나갈 때 비행기의 자체 모양이나 동체나 날개 그 부착물 등에 의해 앞으로 나가는 것을 방해하는 힘 즉 저항력을 의미한다. 또한 중력은 비행기가 날고 있을 때 비행기의 자중에 의해 지구 중심 방향으로 작용하는 힘이다. 그리고 마지막으로 비행기가 나는데 있어서 가장 중요한 힘인 양력이다. 이것은 바로 비행기를 날 수 있게 하는 원동력이다. 이 4가지 힘들이 날개 단면(airfoil)에 작용한다고 생각했을 때 아래의 그림과 같이 표시된다.

․ 항력(Drag)
물리학적으로는, 어떤 물체에 일정한 힘을 계속 가해주면 마찰이 없다고 가정할 때 계속해서 속도가 증가하게 된다. 만약 항공기에도 마찰이 없다고 한다면, 일정한 힘의 엔진 출력을 유지하고 있을 때에는 기체의 속도는 계속해서 높아질 것이다. 그러나, 비행 중인 기체에는 공기와의 마찰 등의 몇 가지 이유로 인한 저항이 존재하여 기체의 속도가 일정하게 재한받게 된다. 이 때 비행기가 앞으로 나아가려는 힘을 막는 저항을 항공 용어로는 항력이라고 말한다.
주요한 항력에는 크게 2가지 종류가 있는데, 형상 항력과 유도 항력이다. 그 외에도 다른 종류의 항력이 존재하지만, 편의상 생략한다. 기본 상식 정도로만 설명하자면, 형상 항력은 기체가 공기와 부딪혀서 생기는 항력이고, 유해 항력은 기체에 양력이 발생할 때 부수적으로 생기는 항력이다.

참고자료

· 없음