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항공기 고양력장치와 고항력장치에 대하여

목차Ⅰ. 고양력 장치1.고양력 장치란?2.고양력 장치의 종류i.뒷전플랩-단순 플랩-스플릿 플랩-슬롯 플랩-파울러 플랩ii.앞전플랩-크루거 플랩-슬롯과 슬랫-드루프 앞전 플랩Ⅱ 고항력 장치3.고항력 장치란?4.고항력 장치의 종류-스피드 브레이크-스포일러-역추력 장치-드래그 슈트고양력장치란?날개의 양력을 증가 시켜주는 장치. 이륙 시에는 속도가 느리기 때문에 양력이 적게 발생하는데, 이때 플랩을 10℃~20℃가량 내려주게 되면 양력이 증가하여 이륙거리를 단축시킨다.플랩 사용의 단점으로는 플랩을 30℃가량 펼친 채 착륙을 할 경우, 예기치 못한 측면이나전면에서 불어오는 바람에 의해 더 많은 양력과 항력을 발생시켜주어 결과적으로 기체가롤링이나 요잉,피칭 을 겪을 수 있고 심한 경우에는 조종성을 잃을 가능성도 있다.또 기어가 땅에 닿아 활주를 할시에는 플랩에 의한 양력으로 휠브레이크의 효율을 제대로 낼 수 없어 활주 거리가 길어지는데, 랜딩 후 플랩을 올려주어 양력을 감소시켜 줌으로써타이어에 무게를 실어주어 활주거리를 단축시켜주게 됩니다.# 단순 플랩(Plain Flap)단순플랩(Plain Flap)은 5가지 종류중 가장 간단하다. 플랩이 내려가면 에어포일의 캠버가증가되고 그에 따라 일정한 받음각에서 양력계수가 매우 증가되도록 만든다. 동시에 항력도 매우 증가하며 에어 포일의 압력 중심이 뒤쪽으로 이동하여 결과적으로 항공기의 노즈가아래로 내려가는 현상을 발생시킨다.#스플릿 플랩(Split Flap)스플릿 플랩은 에어포일의 아래쪽 면으로부터 접혀 나오며 플레인 플랩보다 조금 더 큰 양력을 발생시킨다. 그러나 에어포일의 뒤쪽에 난류 패턴이 형성되어 항력도 조금 더 발생하게 된다. 플랩이 완전히 아래로 내려갔을 때 에는 플레인 플랩이든 스플릿 플랩이든 추가 양력은 거의 발생하지 않으며 항력이 최대로 발생하게 된다.#슬롯 플랩 (Slotted Flap)오늘날 가장 일반적인 플랩이 슬롯 플랩이다. 이 플랩은 소형항공기에서부터 대형 항공기 까지 두루두루 사용되기 위해서 설계되었다. 소형항공기에서는, 힌지가 플랩의 아랫면에 위치하여 플랩이 내려갔을 경우 날개와 플랩의 앞전 사이에 일종의 틈인 덕트를 형성한다. 이때 높은 에너지를 가지고 있는 공기가 날개 아랫면을 지나 이틈을 관통한 후 플랩의 윗면을 타고 흘러가게 된다. 이 높은 에너지의 공기는 플랩 윗면의 경계층을 가속시키면서 공기의 분리를 지연시키게 되고 결국 더 높은 양력계수를 생성하게 된다. 이렇게 슬롯 플랩은 앞서 언급한 플레인 플랩이나 스플릿 플랩보다 최대 양력계수가 더욱 더 증가하도록 해준다. 대형항공기에서는 종종 2개 혹은 3개의 슬롯이 있는 플랩을 사용한다. 이로써 플랩들 위로 지나가는 공기흐름이 분리되거나, 그 공기 흐름이 플랩위로 형성될 양력을 파괴하지 않도록 만듦으로써, 항력을 최대로 증가시킨다.#파울러 플랩(Fowler Flap)파울러 플랩은 슬롯 플랩의 한 종류이다. 이 플랩은 날개의 캐머를 변형시켜줄 뿐만 아니라 날개의 면적 또한 증가시켜준다. 플랩은 힌지를 중심으로 아래로 회전하는 대신, 뒤쪽으로 밀려 나가게 된다. 플랩이 1단계로 내려가면, 항력은 매우 조금만 늘어나고 양력은 매우 많이 증가된다. 플랩이 그 다음단계로 내려갈수록, 플랩은 점점 아래쪽으로 내려가는 모양이 되며 최종단계까지 내려갔을 때에는 양력의 증가는 거의 없이 항력만 증가하게 된다.#크루거 플랩(Kruger Flap)앞전 플랩에는 일반적으로 이 플랩이 사용된다. 이것은 날개 밑면에 접혀져 날개의 일부를 구성하고 있으나, 조작하면 앞쪽으로 꺾여 구부러지고 앞전 반지름을 크게 하여 효과를 얻는 것이다. 이것을 다시 개량해서 앞전 플랩부를 크게 하고, 또 곡틀을 주어 날개 면적을 증가시키고, 동시에 흐름이 순조롭도록 한 가변 캠버 앞전 플랩 등도 있다. 이 형식은 공기 역학적으로 슬랫 등과 같은 효과를 가지나, 구조적으로 복잡해지고, 작동 장치가 커지기 때문에 소형 항공기에는 별로 사용하지 않고, 대형 제트기에서도 날개 두께가 두꺼운 날개 뿌리 부분에 사용되는 예가 많다.#슬롯과 슬랫이것은 날개 앞전의 약간 안쪽 밑면에서 윗면으로 틈을 만들어, 큰 받음각일 때 밑면의 흠름을 윗면으로 유도하여 흐름의 떨어짐을 지연시키는 것으로서, 비교적 초기에 고안된 형식이다. 슬롯에는 날개에 고정 부착한 고정 슬롯, 작은 받음각인 고속 시에는 슬롯은 생기지 않고 큰 받음각 일때에 앞전 상하의 압력 차이로 앞전의 일부가 앞쪽으로 이동해서 슬롯을 만드는 자동 슬롯 등이 있다. 슬롯에서 앞쪽으로 나간 부분을 슬랫 이라한다. 이것들은 비교적 구조도 간단하고 공력 중심에 대한 모멘트에도 크게 영향을 주지 않으므로 두께가 얇은 날개 끝 부분에 붙일 수 있어, 날개 강도면 에서도 바람직하다. 최근 제트기에는 동력을 이용해서 슬랫 을 움직이게 하는 것과, 어떤 원인으로 받음각이 커졌을 때 조작을 하지 않아도 자동적으로 슬랫 이 나오도록 설계된 장치 들이 있다.#드루프 앞전(Drooped Leading Edge)날개 앞전 부분이 밑으로 꺾여서 굽혀지기 때문에 붙여진 이름이다. 앞전 반지름과 그 부분의 캠버가 증가 효과를 얻을수 있는 장치이다. 이상 설명한 앞전 플랩은 삼각 날개 항공기처럼 수평 꼬리 날개가 없는 항고기에 단독으로 사용되는 것 외에는 일반적으로 뒷전 플랩과 연결,작동하도록 되어 있다. 이 앞전 플랩은 받음각이 커도 실속을 지연시키는 효과를 가져오지만 이것을 단독으로 사용하면 이착륙시 기수가 지나치게 올라가 아래 방향의 시계가 충분히 확보되지 않고, 또 착륙 장치의 설계가 복잡해진다.

공학/기술| 2014.05.17| 6페이지| 1,000원| 조회(825)

양력, 항력, 고양력장치, 탭, 고항력장치, 플랩, 역추력장치

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