항공역학에 대한 요점정리 자료

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항공역학에 대한 요점정리 자료에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

은 날개를 사용한다.
㉯ 두께의 영향 : 두께가 얇으면 양항력이 작아진다.
두께가 얇은 날개는 실속각이 작아지는 경향이 있는데,
고속기에서는 얇은 날개가 임계 마하수를 높일 수 있어서 유리하지만
강도면에서 불리하다.
(저속기에서는 보통 시위의 12%의 두께를 가진 에어포일이 좋다.)
※ 임계 마하수(critical Mach number)의 정의
임계 마하수는, 날개 윗면에서 최대 속도가 마하수 1이 될 때 날개 앞쪽에서의
흐름의 마하수이다.
㉰ 앞전 반지름(앞전 반경)의 영향 : 어느 정도까지는 앞전 반경이 클수록
양항력이 커진다.
(고속 항공기에서는 두께가 얇고 앞전 반경이 작은 것이 좋다.)
㉱ 시위 길이의 영향 : 같은 모양의 날개골이라 하더라도
시위 길이가 짧은 날개골 보다 시위길이가 긴 날개골이 큰 받음각에서
흐름의 떨어짐이 작다.
(3) 압력 중심과 공기력 중심
① 압력 중심(Center of pressure, C.P, 풍압 중심) :
날개골의 윗면과 아랫면에서 작용하는 양력이 시위선상의 어느 한점에 작용하는
지점을 말한다.
(풍압 중심은 받음각이 증가하면 앞전(전연) 쪽으로 이동하며
시위 길이의 1/4정도인 곳에 위치하고,
받음각이 작을 때는 뒤쪽으로 이동하여 시위 길이의 1/2인 곳에 위치한다. )
② 공기력 중심(Aerodynamic Center, A.C) :
공기력에 의한 모멘트의 크기가 받음각이 변하더라도 일정한 점을 말하며
공기력 중심은 보통 날개 시위의 25%에 위치한다.
( : 공기력 모멘트, : 모멘트 계수(무차원 계수), : 시위길이, S: 날개면적 )
(4) 날개골의 종류
① 날개골의 호칭
㉮ 4자 계열 : 4자 계열 날개골
㉠ 최대 두께가 시위의 30%저점에 위치.
㉡ Crank Y 날개골을 개량한 것.
ex) NACA 2415
2 : 최대 캠버의 크기가 시위의 2%이다.
4 : 최대 캠버의 위치가 앞전에서부터 시위의 40% 뒤에 있다.
15 : 최대 두께가 시위의 15%이다.
㉯ 5자 계열 : 5자 계열 날개골
㉠ 4자 계열을 개량한 것.
㉡ 큰 받음각에도 흐름의 떨어짐이 발생하지 않아 를 증가시킨 날개골.
㉢ 최대 캠버 위치를 전방으로 이동, 실속 특성과 임계마하수가 좋지 않은 단점.
ex) NACA 23015
2 : 최대 캠버의 크기가 시위의 2%이다.
3 : 최대 캠버의 위치가 시위의 15%이다.
0 : 평균 캠버선의 뒤쪽 반이 직선이다.(1이면 뒤쪽 반이 곡선임을 뜻함.)
15 : 최대 두께가 시위의 15%이다.
㉰ 6자 계열 : 6자 계열 날개골
㉠ 층류 날개골(laminal flow Airfoil)
㉡ 최대 두께가 시위의 중앙부에 위치( 약 40～50% 지점)
㉢ 앞부분에 층류 흐름이 길게 유지⇒ 항력감소 ⇒ 고속비행
ex) NACA 651-215
6 : 6자 계열의 날개골이다.
5 : 받음각이 0° 일 때 최소 압력이 시위의 50%에 생긴다.
1 : 항력 버킷의 폭이 설계 양력계수를 중심으로 해서 0.1이다.
2 : 설계 양력계수가 0.2이다.
15 : 최대 두께가 시위의 15%이다.
☞ 항력 버킷(drag bucket)
어떤 양력계수 부근에서 항력계수가 갑자기 작아지는 부분을 말하며,
이 곡선 중심의 양력계수가 설계 양력계수이다.
⇒ 그림을 상기하면 그림의 밑부분이 오목하게 들어간 부분
㉱ 초음속 날개골
ex) 1S -(50) (03) -(50) (03)
1 : 일련 번호(1: 쐐기형, 2: 원호형)
S : 초음속(supesonic)
50 : 윗면 최대 두께의 위치가 시위의 50%에 있다.
03 : 윗면 최대 두께가 시위의 에 해당한다.
50 : 밑면 최대 두께의 위치가 시위의 50%에 있다.
03 : 밑면 최대 두께가 시위의 에 해당한다.
㉲ 대칭형 날개골(symmetrical airfoil) : 일반적으로 꼬리날개에 사용.
ex) NACA 0009, NACA 0012
㉳ 클라크 Y형(clark Ytype) :
밑면이 직선으로 시위선과 일치하는 날개골(airfoil).
② 고속기의 날개골
㉮ 층류 날개골(laminal flow Airfoil) : 최대 두깨의 위치를 중앙 부근(40∼50%)에
위치하게 하여 항력계수가 작아지도록 하고 받음각이 작을 때 앞부분의 흐름이
층류를 유지하도록 한 날개골이다.
㉯ 피키 날개골(peaky airfoil) : 시위의 앞부분에 압력분포를 뾰족하게 만들어
음속에 가까운 속도로 비행할 때 충격파의 발생으로 인한 항력의 증가를
억제한 날개골이다.
㉰ 초임계 날개골(super critical airfoil) : 날개 주위의 초음속 영역을 넓혀서
충격파를 약하게 하여 항력의 증가를 억제하여 비행속도를
음속에 가깝게 한 날개골로서 임계 마하수를 0.99까지 얻을 수 있다.
2. 날개의 모양과 특성
(1) 날개의 용어
① 날개 면적() : 보통 날개 윗면의 투영 면적을 말하며, 동체나 기관 나셀(nacell)
에 의해 가려진 부분도 포함.
② 날개 길이(span,): 한쪽 날개 끝에서 다른쪽 날개 끝까지의 길이.
③ 시위(chord,) : 날개골의 앞전과 뒷전을 이은 직선.
보통 일반적으로 시위라고 하면 평균 시위를 말함.
㉮ 평균 공력 시위(Mean Aerodynamic Chord; M.A.C) :
실용적으로는 날개 모양에 면적 중심을 통과하는 기하학적인 평균 시위를
평균 공력 시위라 하고 날개의 공기 역학적인 특성을 대표하는 부분의 시위.
㉯ 무게중심 위치가 MAC의 25%라 함은
무게중심이 MAC의 앞전에서부터 25%의 위치에 있음을 말한다.
④ 날개의 가로세로비(종횡비; Aspect Ratio, A.R)
( : 날개시위, : 날개 폭(span), : 날개면적 )
종횡비가 크면 유도항력은 작아지고 종횡비가 클수록 활공성능은 좋아진다.
⑤ 테이퍼 비(): 날개 뿌리 시위()와 날개 끝 시위()와의 비
⑥ 뒤젖힘각 (sweep back angle) : 앞전에서 25% C 되는 점들을
날개 뿌리에서 날개 끝까지 연결한 직선과 가로 축이 이루는 각
⑦ 쳐든각(상반각) : 기체를 수평으로 놓고 보았을 때 날개가 수평을 기준으로
위로 올라간 각
- 쳐든각의 효과 : 옆놀이(rolling)안정성이 좋

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항공역학,   항공산업기사,   기초역학,   유체역학,   날개이론,   비행성능