항공기 공기역학 2

항공기에 작용하는 항력, 양항비

비행 중인 터보팬 항공기는 4가지의 힘들이 균형을 이루게 된다. 항공기 전체에 작용하는 중력, 터보팬 엔진에서 분출되는 가스에 의한 추력, 그리고 항공기 날개 주위를 흐르는 공기 흐름에 따라 발생하는 양력과 항공기 형상에 의해 받게 되는 공기 저항 즉 항력으로 이루어진다. 첫째, 탑승객, 화물 및 항공기 기체에 작용하는 중력이다. 둘째로 터보팬 엔진에서 압축된 공기와 연료를 혼합 연소시킨 후 배출되는 가스분출 모멘텀 즉 추력에 의해 전진하게 된다. 셋째로 항공기 속도가 높아짐에 따라 날개에 항공기를 상승시킬 수 있는 충분한 양력이 작용하게 되어 이륙이 가능해진다. 한편 항공기가 전진 비행함에 따라 항공기 단면형상에 기인한 공기 저항을 받게 되며 이 힘을 항력(drag)이라 한다. 항공기의 비행성능을 좌우..

항공기 파라슈트 감속의 공기역학과 동역학

갈릴레오의 실험 피사의 탑에서 가벼운 구슬과 무거운 구슬을 떨어뜨릴 때 당연히 무거운게 빨리 떨어지고 가벼운 것이 천천히 떨어질것이라는 아이디어는 갈릴에오에 의해 두 구슬이 같이 떨어진다는 실험 결과로 결론이 맺어졌다. 하지만 자세히 보면 구슬에 중력 뿐만 아니라 공기 저항에 의한 항력도 작용함을 알 수 있다. 갈릴레오 이후 발전된 유체역학에 의하면 볼 표면을 따라서 경계층류 (Boundar Layer Flow)가 발달하여 항력을 미친다는 사실이 알려졌다. 자유낙하 항공기에 작용하는 힘들을 본격적으로 다루어 보기 전에 질점에 작용하는 중력과 항력을 다루는 간단한 문제로부터 시작하자. 갈릴레오의 피사 사탑에서 행한 낙하실험은 중력의 영향만을 고려하였다. 이를 뉴턴의 법칙에 따라 풀어 보기로 한다. 옆 그림..