|
비행기의 축 |
비행기는 무게 중심점(C.G)을 중신으로 세 개의 축이 형성되어 이 축을 중심으로 운동하게 된다. 비행중 비행기의 자세가 변할때(지면 또는 타 고정 물체에 대하여)에는 항상 비행기는 그 중 몇개의 축을 중심으로 회전하고 있는 것이다.
이들 비행기의 축은 비행기가 그 주변을 차륜과 같이 회전하는 가상의 것으로 생각하면 된다. 즉 3개의 축은 중심(重心)위치에서 타축과 상호 직각으로 교차하고 있다.
따라서 항공기의 세개의 축을 주신으로 좌우 상하 운동을 하고 우측 방향과 상방향의 운동을 양성(positive) 운동, 좌측 방향과 하향 운동을 음성(negtive)운동으로 할 때 항공기에는 여섯개의 운동방향이 형성된다.(4-1)
(그림4-1) 비행기의 운동축
세로축(longitudinal axis) 또는 종축(앞뒤축)
기수(nose)부터 꼬리(tail)까지 동체를 관통하여 이어진 전후 방향의 가상의 축을 세로축 이라고 한다. 세로축 주변의 운동은 횡요(roll:좌우의 경사)라고 하며 이것은 좌우의 날개(wing:주익)뒷전(trailing edge:후연)에 부착된 도움날개(ailieron:보조익)의 작동으로 행해진다.
(그림4-2)는 종축을 중심으로 한 항공기의 운동을 보여주고 있다. 우측 보조익이 올라가면서 풍판에 흐르는 공기의 기류를 변형시켜 영각이 감소하고 이에 따라 양력이 감소되며 그 결과 우측 날개는 내려가게 된다. 좌측 보조익은 내려가면서 더 큰 만곡부를 형성, 영각을 증가시켜 양력이 증가되고 좌측 날개는 위로 작용하게 된다. 따라서 항공기는 우로 횡요하는 힘이 발생한다.
(그림4-2) rolling 운동
가로축(lateral axis)또는 횡축(좌우축)
날개 양익단(edge)을 좌우 방향으로 연결한 가상의 축을 가로축이라고 한다. 좌우측 주변의 운동은 종요(pitch:기수의 상하)라고 하며 수평 꼬리날개의 후반부를 점하는 승강키(elevator)의 작동으로 행해진다.
(그림4-3)은 승강타에 의한 항공기의 운동을 보여주고 있다. 조종사가 조종간을 당기게 되면 미부 승강타는 위로 작용하여 승강타 상부에 흐르는 공기의 흐름을 변형시켜 미부 전체를 아래로 밀어 내리는 힘이 발생하게 된다. 이에 따라 기수는 상향 운동을 하여 항공기는 상승 자세를 형성하게 된다. 반대로 조종간을 앞으로 밀었을 경우 승강타는 아래로 작용하게 되고 항공기 미부는 상향 운동을 하게 되므로 기수는 하향이 되어 강하 자세를 이루게 한다.
(그림4-3) pitching운동
수직축(vertical axis) 또는 상하축
중심을 통하여 상하 방향으로 이어진 가상의 축을 수직축이라 한다. 수직축 주변의 운동은 편요(yaw:좌우 방향의 흔들림)라 하며 수직 꼬리날개 후반부가 되는 방향키(rudder)의 작동으로 행해진다.
(그림4-4)은 방향타에 의한 항공기 운동을 보여주고 있다. 방향타는 조종실 내의 러더(rudder)페달에 의해서 작동하며 방향타가 좌로 움직이면 미부는 우로 이동하면서 항공기의 기수는 좌로 편요하게 되고, 방향타가 우로 이동 하게 되면 미부는 좌로 힘을 받게 되어 항공기 기수 는 우편요가 된다.
(그림4-4) yawing운동
|
조종익면 |
(그림4-5)는 통상의 조종석 내의 조종장치의 배치와 그 장치의 작동에 대응하는 조종익면을 나타낸 것이다.
(그림4-5) 조종석
도움날개
좌우 날개의 외측 뒷전에 있는 2개의 도움 날개에는 조종 익면의 하나로서 기체의 전후축 주위의 운동을 컨트롤 한다. 도움날개에 의해 행해지는 운동은 횡요(좌우 경사)이다. 한편 날개의 도움 날개가 내려가면 반대편은 날개의 도움 날개는 올라간다. 내려간 도움 날개 측의 날개에는 양력을 증가시키기 위해 위로 올라가고 올라간 도움 날개는 양력을 감소시키기 위해 아래로 내려간다.
(그림4-6) 그리하여 동시에 또는 상호 반대 방향으로 작동함으로써 도움 날개는 상기와 같은 2가지 효과를 이용하고 있다. 양측의 도움 날개는 롯토 또는 조종색으로 결합되어 동시에 조종석 내의 조종간에 결합되어 있다. 조종간을 우로 뉘어 경사를 주면 좌측 도움 날개가 내려가며 우측 도움 날개가 올라가 기체는 우로 횡요를 일으킨다. 이것은 좌측 도움 날개가 내려감에 따라 좌측 날개의 캠버(camber)가 증가하여 동시에 받음각(angle of attack:영각)을 증가시키며 우측 도움 날개는 올라가 캠버를 감소시키므로 받음각은 감소하게 된다. 그리하여 우측 날개의 양력은 감소하고 좌측 날개의 양력은 증가하므로 우측으로 발생하여 우로 경사(bank)지게 되는 것이다.
(그림4-6) 선회시 보조익
승강타
승강타는 비행기의 좌우측 주위의 운동을 컨트롤 하여 그로 인하여 발생하는 운동은 횡요(기수의 상하)이다. 승강타는 수평 꼬리날개 후단에 있으며 자유로이 상하로 각도를 바꿀 수 있다. 승강키는 힌지(hinge)에 의해 고정익 수평 안정판에 부착돼 있어 수평 안정판 및 승강타 양쪽에 의해 하나의 날개골(airfoil:익형)로 형성된다. 승강타의 위치 변화에 따라 각도가 변하여 그 날개골의 캠버가 조절되어 양력을 증가 또는 감소 시킨다.
도움날개와 같이 승강타는 조종간과 조종 색에 결합되어 있다. 조종간을 앞으로 밀면 승강타는 아래로 내려가며 수평꼬리 날개면에서 발생하는 양력을 증가 시킨다. 증가한 양력으로 인하여 꼬리날개가 위로 올라가 수평 꼬리 날개면에서 발생하는 양력이 감소 또는 아래로 향하는 양력을 만들기 위해 꼬리부가 내려가 그로 인하여 기수가 올라간다.
승강타는 날개의 받음각을 컨트롤 하는 것이다. 조종간을 뒤로 힘을 가하면 꼬리부가 내려가 기수가 올라가며 그로 인하여 받음각이 증가한다. 반대로 앞으로 힘을 가하면 꼬리부가 올라가며 기수는 내려가 받음각은 감소한다.
(그림4-7) 승강타
방향타
방향타는 비행기의 세로축의 주위의 운동을 컨트롤 하며 그 운동은 편요(좌우방향으로의 흔들림)이다. 타 조종 익면과 같이 방향타는 고정익(이경우 수직안정판) 에 힌지로 부착 되어 있다. 이 방향타의 작동은 상하방 향 대신 좌우방향 즉 다른면을 작동하는 것을 보면 승강타와 대단히 흡사하다. 방향타에 연결되어 있는 조종 색은 러다페달에 결합되어 있다.
(그림4-8) 방향타에 의한 운동
트림탭
트림탭은 도움 날개 방향타 또는 승강타와 같은 조종면의 뒷전에 힌지로 부착된 작은 조절 가능한 익면이다. 트림탭은 조종사가 조종 장치에 항상 힘을 가하지 않아도 되게끔 부착되어 있는 장치이다.
어떤기체는 3키의 조종석으로부터 조절 가능한 트림.탭을 갖고 있다. 또 어떤 비행기는 승강타와 방향타 뿐인 경우도 있으며 승강타 뿐인 것도 있다. 탭은 조종간 또는 라다페달에 가하는 힘을 없게하기 위해 거기에 달려 있는 조종 익면의 작동 방향과는 반대방향으로 작동하게 되어 있다.
예를 들면 수평비행 하는 것과 같이 승강타의 트림.탭을 작동시키는 경우를 생각할 수 있다. 이때 기체의 자세를 유지하기 위해 조종간을 뒤로 계속 당겨줄 필요가 있어 당기고 있는 힘을 없게 할 수 있도록 탭을 조절하는 것이다. 여기에서는 조종간을 당기고 있는 것이므로 승강타는 올라간 상태에 있다. (그림4-9). 그리하여 트림탭은 탭에 부딪치는 기류가 승강키를 원하는 위치에 유지할 수 있도록 아래로 내려가게끔 조절 해야한다. 반대로 만약 조종간을 앞으로 밀고 있는 경우에는 승강타는 내려간 상태에 있게 되어 조종간을 밀고 있는 힘을 없게 하기위해서는 탭을 위로 올려주게끔 조절해야 한다.
이상과 같은 예는 탭 그 자세를 설명하는 것이며, 조종석 내의 조종장치를 말하는 것은 아니다.
방향타 도움날개의 트림.탭도 승강타의 트림.탭과 같은 원리에 의해 각기 방향타 페달에 가해지는 힘 또는 조종간을 옆으로 밀고 있는 힘을 없게 하도록 작동한다.
[출처] 비행기조종(1장) (이웨스트에어 비행교육원) |작성자 인생역전
(그림4-9) 트림 탭
2012년 08월 26일
네이버의
E-West Air Cafe에서 복사하여
대한민국의 Yacht항인 경기 화성의 전곡항!...........그 전곡항 앞에 M-Boat에서 신영섭 올림.