8. 항공기에 작용하는 힘에 대한 설명 중 틀린 것은?
① 양력의 크기는 속도의 제곱에 비례한다.
② 항력은 비행기의 받음각에 따라 변한다.
③ 추력은 비행기의 받음각에 따라 변하지 않는다.
④ 중력은 속도에 비례한다.
정답 : ④
# 양력발생원리
1. 베르누이 정리 : 날개의 아래부분 압력이 높고, 위는 압력이 낮아, 두 압력차이에 따라 양력이 발생한는 이론
2. 뉴터의 3법칙 : 작용과 반작용 법칙으로 날개 밑의 유속의 흐름이 아래방향으로 이동하면서 이에 대한 반작용의 힘으로 비행기 날개를 들어올리는 것.
# 중력, 양력, 추력, 항력
- 중력 : 지구의 중심방향으로 당기는 힘.
- 양력 : 물체가 수직 방향으로 받는 힘. 물체에 닿은 유체를 밀어내리려는 힘에 대한 반작용.
- 추력 : 해당방향으로 추진력을 주는 힘. 비행체가 움직이게 하는 원동력.
- 항력 : 공기와 기체의 마찰로 인해 추력을 방해하는 힘.
# 양력발생원리
1. 베르누이 정리 : 날개의 아래부분 압력이 높고, 위는 압력이 낮아, 두 압력차이에 따라 양력이 발생한는 이론
2. 뉴터의 3법칙 : 작용과 반작용 법칙으로 날개 밑의 유속의 흐름이 아래방향으로 이동하면서 이에 대한 반작용의 힘으로 비행기 날개를 들어올리는 것.
# 중력, 양력, 추력, 항력
- 중력 : 지구의 중심방향으로 당기는 힘.
- 양력 : 물체가 수직 방향으로 받는 힘. 물체에 닿은 유체를 밀어내리려는 힘에 대한 반작용.
- 추력 : 해당방향으로 추진력을 주는 힘. 비행체가 움직이게 하는 원동력.
- 항력 : 공기와 기체의 마찰로 인해 추력을 방해하는 힘.
11. 수평 직진비행을 하다가 상승비행으로 전환 시 받음각(영각)이 증가하면 양력은 어떻게 변화 하는가?
① 순간적으로 감소한다.
② 순간적으로 증가한다.
③ 변화가 없다.
④ 지속적으로 감소한다.
13. 항력의 종류 중 속도가 증가하면 감소하는 항력은?
① 유도항력
② 형상항력
③ 유해항력
④ 총항력
정답 : ①
일반적으로 항력이라 함은, 비행기의 전진을 방해하는 힘으로 추진력에 반대로 작용하며 유해항력과 유도항력으로 구분된다.
항력은 항공기의 표면으로부터 발생하는 마찰이나 항공기 주위를 흐르는 공기가 표면으로부터 반사되거나, 구조자체 때문에 상호간섭을 받음으로 인하여 생기는 것으로 높은 camber나 넓은 면적의 날개일수록 더 많은 항력이 발생한다.
속도를 증가시키거나 받음각을 증가시키게 되면 양력과 동시에 항력도 역시 증가하게 된다.
형상 항력은 기체가 공기와 부딪혀서 생기는 항력이고, 유도 항력은 기체에 양력이 발생할 때 부수적으로 생기는 항력이다.
유도항력은 풍판에 양력이 발생할 때 풍판에 의해 발생하는 항공 역학적인 항력을 말한다.
받음각(AOA)를 증가시켜 양력을 증가시킬 때 생기는 항력으로 받음각이 클수록 유도항력은 커지게 된다.
속도를 증가시킬 경우, 어느 정도의 양력은 증가하고, 상대풍에 대한 받음각은 상대적으로 감소하므로 유도항력은 감소하게 된다.
유해항력은 항공기의 외부형태에 의해서 발생하는 항력으로 날개표면과 공기사이에 마찰이나 공기흐름의 간섭으로 발생하며, 속도의 제곱에 비례한다.
1. 유도항력
유도항력은 날개끝 소용돌이와 내려씻음/올려씻음으로 구분지을 수 있습니다. 날개에서 양력이 생기는 것과 연관된 현상인데요, 날개 아랫면은 압력이 높고 윗면은 압력이 낮습니다. 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하려는 성질 때문에 공기가 날개 아래에서 위로 올라가려고 하죠. 이 때 날개의 옆부분(윙팁부분)을 타고 올라가는게 날개끝 소용돌이입니다. 또한 날개 앞전에서는 올려흐름이 생기고 날개의 뒷전에서는 내리흐름이 생깁니다.
2. 표면마찰항력
모든 유체는 점성이 있습니다. 고체와 접촉하는 유체는 고체의 접촉면에 가까울 수록 고체에 대한 상대속도가 작죠. 이런 현상 때문에 비행하는 항공기의 표면에 가까이 있는 공기입자가 항공기 표면에 붙어가게 되고 이것으로 항력이 생깁니다.
3. 압력항력(형태항력)
물체가 공기중을 이동하면 물체 앞면은 공기를 맞아 기압이 올라가고 물체 뒷면은 공기가 순간적으로 비려는 현상이 생겨 기압이 내려갑니다. 물체의 앞은 고압, 뒤는 저압이므로 물체는 뒤로 가려는 성질이 생깁니다. 이게 항력으로 작용합니다.
4. 조파항력
비행기가 초음속으로 비행하게 되면 날개의 앞뒷전에는 충격파가 생기고 쐐기부분에는 팽창파가 생깁니다. 쉽게 이해하시려면 날개 앞부분에 충격파, 날개중간부분 이후로 팽창파가 생긴다고 이해하시면 됩니다. 충격파는 압력이 높고 팽창파는 압력이 낮습니다. 앞쪽이 고압, 뒷쪽이 저압이므로 항력이 생기게 됩니다.
일반적으로 항력이라 함은, 비행기의 전진을 방해하는 힘으로 추진력에 반대로 작용하며 유해항력과 유도항력으로 구분된다.
항력은 항공기의 표면으로부터 발생하는 마찰이나 항공기 주위를 흐르는 공기가 표면으로부터 반사되거나, 구조자체 때문에 상호간섭을 받음으로 인하여 생기는 것으로 높은 camber나 넓은 면적의 날개일수록 더 많은 항력이 발생한다.
속도를 증가시키거나 받음각을 증가시키게 되면 양력과 동시에 항력도 역시 증가하게 된다.
형상 항력은 기체가 공기와 부딪혀서 생기는 항력이고, 유도 항력은 기체에 양력이 발생할 때 부수적으로 생기는 항력이다.
유도항력은 풍판에 양력이 발생할 때 풍판에 의해 발생하는 항공 역학적인 항력을 말한다.
받음각(AOA)를 증가시켜 양력을 증가시킬 때 생기는 항력으로 받음각이 클수록 유도항력은 커지게 된다.
속도를 증가시킬 경우, 어느 정도의 양력은 증가하고, 상대풍에 대한 받음각은 상대적으로 감소하므로 유도항력은 감소하게 된다.
유해항력은 항공기의 외부형태에 의해서 발생하는 항력으로 날개표면과 공기사이에 마찰이나 공기흐름의 간섭으로 발생하며, 속도의 제곱에 비례한다.
1. 유도항력
유도항력은 날개끝 소용돌이와 내려씻음/올려씻음으로 구분지을 수 있습니다. 날개에서 양력이 생기는 것과 연관된 현상인데요, 날개 아랫면은 압력이 높고 윗면은 압력이 낮습니다. 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하려는 성질 때문에 공기가 날개 아래에서 위로 올라가려고 하죠. 이 때 날개의 옆부분(윙팁부분)을 타고 올라가는게 날개끝 소용돌이입니다. 또한 날개 앞전에서는 올려흐름이 생기고 날개의 뒷전에서는 내리흐름이 생깁니다.
2. 표면마찰항력
모든 유체는 점성이 있습니다. 고체와 접촉하는 유체는 고체의 접촉면에 가까울 수록 고체에 대한 상대속도가 작죠. 이런 현상 때문에 비행하는 항공기의 표면에 가까이 있는 공기입자가 항공기 표면에 붙어가게 되고 이것으로 항력이 생깁니다.
3. 압력항력(형태항력)
물체가 공기중을 이동하면 물체 앞면은 공기를 맞아 기압이 올라가고 물체 뒷면은 공기가 순간적으로 비려는 현상이 생겨 기압이 내려갑니다. 물체의 앞은 고압, 뒤는 저압이므로 물체는 뒤로 가려는 성질이 생깁니다. 이게 항력으로 작용합니다.
4. 조파항력
비행기가 초음속으로 비행하게 되면 날개의 앞뒷전에는 충격파가 생기고 쐐기부분에는 팽창파가 생깁니다. 쉽게 이해하시려면 날개 앞부분에 충격파, 날개중간부분 이후로 팽창파가 생긴다고 이해하시면 됩니다. 충격파는 압력이 높고 팽창파는 압력이 낮습니다. 앞쪽이 고압, 뒷쪽이 저압이므로 항력이 생기게 됩니다.
14. 영각(받음각)에 대한 설명 중 틀린 것은?
① Airfoil의 익현선(시위선)과 합력 상대풍의 사이의 각
② 취부각(붙임각)의 변화 없이도 변화될 수 있다.
③ 양력과 항력의 크기를 결정하는 중요한 요소
④ 영각(받음각)이 커지면 양력이 작아지고 영각(받음각)이 작아지면 양력이 커진다.
24. 다음이 설명하는 용어는?
날개골의 임의 지점에 중심을 잡고 받음각의 변화를 주면 기수를 들리고 내리는 피칭모멘트가 발생하는데 이 모멘트의 값이 받음각에 관계없이 일정한 지점을 말한다.
① 압력중심(Center of Pressure)
② 공력중심(Aerodynamic Center)
③ 무게중심(Center of Gravity)
④ 평균공력시위(Mean Aerodynamic Chord)
29. 실속에 대한 설명 중 틀린 것은?
① 실속의 직접적인 원인은 과도한 받음각이다.
② 실속은 무게, 하중계수, 비행속도 또는 일도고도에 관계없이 항상 다른 받음각에서 발생한다.
③ 임계 받음각을 초과할 수 있는 경우는 고속비행, 저속비행, 깊은 선회비행 등이다.
④ 선회비행 시 원심력과 무게의 조화에 의해 부과된 하중들이 상호 균형을 이루기 위한 추가적인 양력이 필요하다.
34. 비행방향의 반대방향인 공기흐름의 속도 방향과 Airfoil의 시위선이 만드는 사이 각을 말하며, 양력, 항력 및 피치모멘트에 가장 큰 영향을 주는 것은?
① 상반각
② 받음각
③ 붙임각
④ 후퇴각
비행이론및운용 3회 | ||||
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