Page semi-protected

비행기

Airplane
"에어로플레인"이 여기로 방향을 바꾼다.기타 용도는 비행기(동음이의) 및 항공기(동음이의)를 참조하십시오.
북미 P-51 무스탕, 제2차 세계대전 전투기
1903년 12월 17일 비행기의 첫 비행인 라이트 플라이어
뉴욕 JFK 공항을 이륙하는 전일본항공 777-300ER

비행기 또는 항공기(공식적으로 비행기)는 제트 엔진, 프로펠러 또는 로켓 엔진의 추력에 의해 앞으로 추진되는 고정익 항공기다.비행기는 다양한 크기, 모양, 날개 구성을 가지고 있다.비행기의 광범위한 용도에는 레크리에이션, 상품과 사람의 운송, 군사 및 연구가 포함된다.전 세계적으로 상업 항공은 연간 40억 명 이상의 승객을 항공기에[1] 실어 나르고, 연간 2000억 톤 이상의[2] 화물을 수송하는데 이는 세계 화물 이동의 1%에도 못 미치는 수준이다.[3]대부분의 비행기는 비행기에 탑승한 조종사가 비행하지만 일부는 드론 등 원격 조종이나 컴퓨터 조종이 가능하도록 설계돼 있다.

라이트 형제는 1903년에 최초의 비행기를 발명하여 날렸으며, "공기력보다 더 무거운 최초의 지속적이고 통제된 비행"으로 인정받았다.[4]그들은 조지 케일리가 1799년부터 현대식 비행기의 컨셉트를 제시했을 때(그리고 후에 모형들을 만들고 날리고, 승객들을 실어 나르는 글라이더들을 성공시켰을 때)에 기원을 둔 작품들을 바탕으로 만들었다.[5]1867년과 1896년 사이에 독일의 인간 항공의 선구자 오토 릴리엔탈도 공중보다 무거운 비행을 연구했다.제1차 세계 대전에서 그것의 제한된 사용에 이어, 항공기 기술은 계속해서 발전했다.비행기는 제2차 세계대전의 모든 주요 전투에 존재했다.최초의 제트기는 1939년 독일 하이켈 헤 178호였다.최초의 제트 여객기인 드 하빌랜드 혜성은 1952년에 도입되었다.보잉 707은 널리 성공한 최초의 상용 제트기로 1958년부터 적어도 2013년까지 50년 이상 상용 서비스를 받았다.

어원 및 용법

19세기 말(첫 번째 지속 동력 비행 이전) 영어로 처음 증명된 비행기라는 단어는 비행기와 마찬가지로 그리스어 ἀήρ(arr), "aēr",[6] "alevelr", 라틴어 planus, "level"[7] 또는 그리스어 λάνος(planos)에서 유래한 프랑스어 aéroplane에서 유래되었다.[8][9]'에로플레인'은 원래 날개만을 가리켰는데, 그것은 공기를 통해 움직이는 비행기이기 때문이다.[10]synecdoche의 예에서 날개라는 단어는 항공기 전체를 지칭하기 위해 왔다.

미국과 캐나다에서는 동력 고정익 항공기에 "비행기"라는 용어가 사용된다.영국과 대부분의 영연방에서는 "에로플레인"(///ɛrəpleplen/)[10]이라는 용어가 보통 이들 항공기에 적용된다.

역사

주요 기사:항공 역사 및 최초의 비행 기계
1868년 나다르가 촬영한 르 브리즈와 그의 글라이더 알바트로스 2세
1895년 중반의 오토 릴리엔탈

선행자

고대부터 전해지는 많은 이야기들은 이카루스와 다이달로스의 그리스 전설, 고대 인도 서사시의 비마나와 같은 비행을 포함한다.기원전 400년경 그리스에서 아르키타스는 최초의 인공 자력 비행 장치를 설계하고 만들었다고 알려져 있는데, 이것은 아마도 증기일 것으로 추정되는 제트기로 추진되는 새 모양의 모형이며, 약 200m(660ft)를 비행했다고 한다.[11][12]이 기계는 비행을 위해 정지되었을 수 있다.[13][14]

글라이더로 가장 일찍 기록된 시도는 9세기 안달루시아인, 아랍어 시인 아바스 이븐 피르나스와 11세기 말메스베리의 영국 수도사 에일머의 시도로 두 실험 모두 조종사에게 부상을 입혔다.[15]레오나르도 다 빈치는 새의 날개 디자인을 연구했고 새의 비행에 관한 코덱스(1502년)에서 질량의 중심과 날으는 새의 압력 중심과의 구분을 처음으로 주목하며 사람이 움직이는 항공기를 설계했다.

1799년 조지 케일리는 현대식 비행기의 개념을 승강기, 추진기, 조종기를 위한 별도의 시스템을 갖춘 고정익 비행기로 내세웠다.[16][17]케일리는 1803년경부터 고정익 항공기의 모형을 제작하고 비행하고 있었는데, 1853년 승객을 실어 나르는 글라이더를 성공적으로 만들었다.[5]1856년 프랑스인 장 마리 르 브리즈는 글라이더 '랄바트로스 아티피엘'을 해변에서 말에 끌리게 하여 최초의 동력 비행을 했다.[18]그리고 러시아 알렉산더 F. Mozhaisky는 또한 몇몇 혁신적인 디자인을 만들었다.1883년 미국인 존 J. 몽고메리는 글라이더로 조종된 비행을 했다.[19]당시 비슷한 비행을 한 다른 비행사는 오토 릴리엔탈, 퍼시 필처, 옥타브 차누트였다.

히람 맥심경은 360마력(270kW)의 증기 엔진 2개가 프로펠러 2개를 구동하는 110피트(34m)의 날개 폭을 가진 3.5톤의 우주선을 제작했다.1894년, 그의 기계는 상승하는 것을 막기 위해 머리 위 레일로 시험되었다.시험 결과 이륙하기에 충분한 양력이 있는 것으로 나타났다.그 공예품은 통제할 수 없는 것이었는데, 맥심은 그 후에 그 공예에 대한 작업을 포기했기 때문에, 그것을 깨달은 것으로 추정된다.[20]

1890년대에 로렌스 하그레이브는 날개 구조에 대한 연구를 실시하여 사람의 무게를 들어주는 상자 연을 개발하였다.그의 상자 연 디자인은 널리 채택되었다.로터리 항공기 엔진의 일종도 개발했지만 동력 고정익 항공기를 만들어 날리지는 않았다.[21]

1867년과 1896년 사이에 독일의 인간 항공의 선구자 오토 릴리엔탈은 공중보다 무거운 비행을 개발했다.그는 문서화되고 반복되며 성공적인 글라이딩 비행을 한 최초의 사람이었다.

조기 동력 비행

클레멘트 아더의 에올레 특허 도면.

프랑스인 클레멘트 아더는 1886년에 세 대의 비행 기계 중 처음으로 에올을 만들었다.4개의 실린더가 20마력(15kW)을 발전시켜 4개의 블레이드 프로펠러를 구동하는 등 스스로 발명한 경량 증기엔진이 운영하는 박쥐 같은 디자인이었다.엔진의 무게는 킬로와트당 4kg(6.6lb/hp)을 넘지 않았다.날개의 길이는 14m(46ft)이었다.올업 중량은 300kg(660lb)이었다.1890년 10월 9일, 아더는 에올레 비행을 시도했다.항공 역사가들은 약 200mm(7.9인치)의 높이에서 약 50m(160ft)의 동력 이륙과 제어되지 않는 홉으로 이러한 노력을 인정한다.[22][23]애더의 후속 두 대의 기계는 비행을 달성한 것으로 기록되지 않았다.[24]

1903년 미국 라이트 형제의 비행은 항공학의 표준 설정 및 기록 유지 기구인 국제항공연맹(FAI)에 의해 "최초의 지속적이고 통제된 중거리 비행"으로 인정받고 있다.[4]1905년까지 라이트 플라이어 3호는 상당한 기간 동안 완전히 통제 가능하고 안정적인 비행이 가능했다.라이트 형제는 오토 릴리엔탈이 유인 비행을 추진하기로 한 그들의 결정에 큰 영감을 주었다고 인정했다.

산투스두몽 14-bis, 1906년에서 1907년 사이

1906년 브라질의 알베르토 산토스두몽은 최초의 항공기 비행을 캐터펄트의[25] 지원을 받지 않고 22초 이내에 220m(720ft)를 비행해 프랑스에 의해 공인된 최초의 세계 기록을 세웠다.[26]이 비행은 또한 FAI의 인증을 받았다.[27][28]

현대적인 단발 트랙터 구성을 결합한 초기 항공기 설계는 1908년의 Blériot VIII 설계였다.그것은 요와 피치를 모두 제어하는 이동 가능한 꼬리 표면을 가지고 있었는데, 이것은 날개가 뒤틀리거나 또는 사일러론에 의해 공급되고 조종사가 조이스틱과 방향타 바로 제어하는 롤링 제어의 한 형태였다.그것은 1909년 여름 그의 후기 블레엇 XI 채널 횡단 항공기의 중요한 전임자였다.[29]

제1차 세계대전은 비행기를 무기로 사용하는 시험대 역할을 했다.비행기는 이동 관측 플랫폼으로서의 그들의 잠재력을 보여주었고, 그리고 나서 적에게 사상자를 낼 수 있는 전쟁의 기계임을 증명했다.동기화된 기관총으로 무장한 전투기로 가장 일찍 알려진 공중 승리는 1915년 독일의 루프트스트레이트크레프테 레우트넌트 커트 빈트겐스에 의해 일어났다.전투기의 에이스가 나타났다; 가장 큰 (항공전 승리 수로는) 만프레드 폰 리치토펜이었다.

WWI에 이어 항공기 기술도 계속 발전했다.앨콕과 브라운은 1919년에 처음으로 대서양을 쉬지 않고 횡단했다.최초의 국제 상업 비행은 1919년에 미국과 캐나다 사이에 일어났다.[30]

비행기는 제2차 세계대전의 모든 주요 전투에 존재했다.독일 블리츠크리그, 영국 전투, 태평양전쟁의 미일 항모전투 등 당대 군사전략의 필수 요소였다.

제트기 개발

콩코드 초음속 수송기

최초의 실용 제트기는 1939년 시험한 독일 하이켈 헤 178기였다.1943년 독일 루프트와페에서 최초의 작전 제트 전투기인 메서슈미트 Me 262가 취역했다.

최초의 제트 여객기인 드 하빌랜드 혜성은 1952년에 도입되었다.보잉 707은 널리 성공한 최초의 상업용 제트기로 1958년부터 2010년까지 50년 이상 상용 서비스를 받았다.보잉 747기는 1970년부터 2005년 에어버스 A380에 의해 추월되기 전까지 세계에서 가장 큰 여객기였다.

콩코드 여객기를 포함한 초음속 여객기는 대부분의 인구 밀집 지역 상공에서 금지되는 소닉 붐 때문에 초음속 과수 비행으로 제한되어 왔다.승객 마일당 높은 운영 비용은 콩코드 운영자들이 그것을 서비스에서 제거하도록 유도했다.[31][32]

추진

참고 항목:동력 항공기 및 항공기 엔진

프로펠러

주요 기사: 프로펠러(에로노틱스) 및 항공기 엔진
안토노프 안-2비인기

항공기 프로펠러 또는 에어 스크류는 엔진이나 다른 동력원의 회전 운동을 프로펠러를 앞이나 뒤로 밀어내는 소용돌이 슬립 스트림으로 변환한다.이 허브는 회전 동력 구동 허브로 구성되며, 여기에는 전체 어셈블리가 세로 축을 중심으로 회전하도록 2개 이상의 방사형 에어포일 단면 블레이드가 부착된다.[33]프로펠러에 동력을 공급하기 위해 사용되는 세 가지 종류의 항공 엔진은 왕복 엔진(또는 피스톤 엔진), 가스 터빈, 전기 모터 등이다.프로펠러가 만들어내는 추력의 양은 부분적으로 그것의 디스크 영역, 즉 날이 회전하는 영역에 의해 결정된다.블레이드 속도의 제한은 음속이다. 블레이드 팁이 음속을 초과할 때 충격파가 프로펠러 효율을 떨어뜨린다.주어진 팁 속도를 생성하는 데 필요한 rpm은 프로펠러의 직경과 반비례한다.프로펠러식 항공기의 설계 속도 상한은 마하 0.6이다.제트 엔진을 사용하는 것보다 더 빨리 [34]가도록 설계된 항공기

왕복 엔진

주요 기사: 방사형 엔진, 인라인 엔진(에로노믹스), 플랫 엔진

항공기의 왕복 엔진은 방사형, 인라인, 평면 또는 수평으로 반대되는 엔진의 세 가지 주요 변형을 가지고 있다.방사형 엔진은 실린더가 바퀴의 스포크처럼 중심 크랭크케이스에서 바깥쪽으로 "방사"되는 왕복형 내연기관 구성으로, 가스 터빈 엔진이 우세해지기 전에 항공기 엔진에 일반적으로 사용되었다.인라인 엔진은 실린더의 행이 아닌 실린더의 둑을 하나씩 뒤에 두고 왕복하는 엔진으로, 각 둑은 실린더의 수가 얼마 되지 않지만 드물게 6개 이상이며, 수냉식일 수도 있다.평탄한 엔진은 수평으로 반대되는 실린더를 가진 내연기관이다.

가스 터빈

주요 기사:터보프롭

터보프롭 가스 터빈 엔진은 흡기, 압축기, 연소기, 터빈 및 프로펠러로 구성되며, 축에서 프로펠러로 가는 감속 기어를 통해 동력을 공급한다.프로펠링 노즐은 터보프롭에 의해 발생하는 추력 중 비교적 적은 비율을 제공한다.

전기 모터

전기 모터를 장착한 태양열 항공기 솔라 임펄스 1호.
주요 기사:전기 모터

전기 항공기는 연료 전지, 태양 전지, 초경량 광학 장치, 전력 비밍 [35]또는 배터리에서 나오는 전기를 가진 전기 모터로 작동한다.현재 하늘을 나는 전기항공기는 유인항공기, 무인항공기 등 실험용 시제품이 대부분이지만 시중에는 일부 생산모델이 있다.[36]

제트

주요기사 : 제트엔진

제트 항공기는 제트 엔진에 의해 추진되는데, 프로펠러의 공기역학적 한계가 제트 추진에 적용되지 않기 때문에 사용된다.이 엔진들은 주어진 크기나 무게에 대한 왕복 엔진보다 훨씬 더 강력하며 비교적 조용하고 높은 고도에서 잘 작동한다.제트 엔진의 변형으로는 연료 도입 및 점화 전에 고속 및 흡기 기하학에 의존하여 연소 공기를 압축하는 램젯과 스크램젯이 있다.로켓 모터는 산화제로 연료를 태우고 노즐을 통해 가스를 배출함으로써 추력을 제공한다.

터보팬

대부분의 제트 항공기는 터빈을 이용하여 덕트형 팬을 구동하는 터보팬 제트 엔진을 사용하며, 터빈 주위의 공기를 가속시켜 터빈을 통해 가속되는 엔진 외에 추력을 제공한다.터빈 주위를 통과하는 공기의 비율을 바이패스 비율이라고 한다.[37]그것들은 터보제트(우회 없음)와 터보프롭 형태의 항공기 추진(주로 바이패스 공기로 구동됨) 사이의 절충점을 나타낸다.[38]

항공기와 같은 아음속 항공기는 연료 효율을 위해 높은 바이패스 제트 엔진을 사용한다.제트 전투기 등 초음속 항공기는 저 우회 터보팬을 사용한다.그러나 초음속에서는 엔진으로 들어가는 공기를 아음속까지 감속한 다음 연소 후 초음속까지 다시 가속해야 한다.전투기에 애프터버너를 사용하여 뜨거운 배기 가스에 연료를 직접 주입하여 단기간 동안 전력을 증가시킬 수 있다.많은 제트 항공기들도 착륙 후 속도를 늦추기 위해 추력 역전기를 사용한다.[38]

램젯

주요기사 : 램젯
밑면에 스크램젯이 부착된 아티스트 컨셉의 X-43A

램젯(ramjet)은 주요 이동 부품이 없는 제트 엔진의 일종으로 미사일과 같이 고속 사용을 위한 작고 단순한 엔진이 필요한 용도에 특히 유용할 수 있다.램젯은 추력을 발생시키기 전에 전진 운동을 해야 하기 때문에 다른 형태의 추진력과 함께 또는 충분한 속도를 달성하기 위한 외부 수단과 함께 종종 사용된다.록히드 D-21은 모항공기에서 발사된 마하 3+ 램젯 추진 정찰 드론이었다.램젯은 차량의 전방 모션을 이용해 터빈이나 베인에 의지하지 않고 엔진을 통해 공기를 밀어 넣는다.연료가 첨가되고 점화되어 공기를 가열하고 팽창시켜 추력을 제공한다.[39]

스크램제트

주요기사 : 스크램제트

스크램제트는 내부 초음속 기류를 이용해 압축, 연료와 결합, 배기가스를 연소, 가속시켜 추력을 제공하는 특수 램제트다.그 엔진은 초음속에서만 작동한다.실험용 무인 스크램젯인 NASA X-43은 2004년 시속 12,100km에 가까운 마하 9.7의 제트추진 항공기로 세계 최고 속도 기록을 세웠다.[40]

로켓

주요 기사:로켓엔진
1947년 비행 중 벨 X-1

제트 항공기는 산화제와 질량의 원천으로 대기를 모두 사용하여 항공기 뒤에서 반응적으로 가속하는 반면, 로켓 항공기는 산화제를 탑재하고 연소된 연료와 산화제를 반응의 유일한 공급원으로서 뒤로 가속한다.액체 연료와 산화제를 연소실로 펌핑하거나 산화제가 있는 고체 연료가 연료실에서 연소될 수 있다.액체든 고체 연료든 뜨거운 가스는 노즐을 통해 가속된다.[41]

제2차 세계 대전에서 독일군은 메 163 코메트 로켓 추진기를 배치했다.수평 비행에서 음속의 장벽을 깬 최초의 비행기는 1948년 벨 X-1 로켓 비행기였다.북미 X-15는 1960년대에 많은 속도 및 고도 기록을 경신했고 이후 항공기와 우주선의 공학 개념을 개척했다.군용 수송기는 단거리 상황에서 로켓 지원 이륙을 사용할 수 있다.그렇지 않으면, 로켓 항공기는 지구의 대기권을 넘어 여행하기 위한 스페이스쉽투와 같은 우주 비행기와 단명 로켓 레이싱 리그를 위해 개발된 스포츠 항공기를 포함한다.

설계 및 제조

주요 기사:항공우주 제조업체
SR-71 at Lockheed Skunk Works
SR-71 블랙버드 조립 라인 스컹크 워크스 록히드 마틴의 ADP(Advanced Development Programs)

대부분의 비행기는 고객을 위해 양적으로 생산할 목적으로 회사가 건설한다.안전 시험을 포함한 설계 및 계획 과정은 소형 터보프롭의 경우 최대 4년까지 지속될 수 있다.

이 과정에서 항공기의 목적과 설계사양이 확립된다.먼저 건설회사는 항공기의 동작을 예측하기 위해 도면과 방정식, 시뮬레이션, 풍동실험 및 경험을 사용한다.컴퓨터는 회사들에 의해 항공기의 초기 시뮬레이션을 그리고 계획하며 실행하는데 사용된다.그런 다음 비행기의 전체 또는 특정 부분의 소형 모델과 모형들은 풍동 터널에서 시험되어 공기역학을 검증한다.

설계가 이러한 공정을 통과하면, 회사는 지상에서 테스트를 위한 제한된 수의 프로토타입을 제작한다.항공 관리 기관의 대표들은 종종 첫 비행을 한다.비행 시험은 항공기가 모든 요건을 충족할 때까지 계속된다.그리고 나서, 그 나라의 항공 관리 공공기관은 그 회사가 생산을 시작할 수 있도록 허가한다.

미국에서 이 기관은 연방항공청(FAA)이다.유럽연합(EU), 유럽항공안전청(EASA), 영국(Civil Aviation Authority, CAA)이다.[42]캐나다에서는 항공기의 양산을 담당하는 공공기관이 캐나다 민간항공청(Transport Canada's Civil Aviation Authority.[43]

부품이나 구성부품이 사실상 모든 항공우주 또는 방어를 위해 용접을 통해 결합되어야 하는 경우, 가장 엄격하고 구체적인 안전 규정 및 표준을 충족해야 한다.Nadcap 또는 National Aerospace and Defense Contractors Accreditation Program은 항공우주 공학에 대한 품질, 품질 관리 및 품질 보증에 대한 글로벌 요구사항을 설정한다.[44]

국제 판매의 경우, 항공기를 사용할 국가의 항공 또는 운송 공공기관의 면허도 필요하다.예를 들어 유럽 회사인 에어버스가 만든 비행기는 미국에서 비행하려면 FAA의 인증을 받아야 하고, 미국 보잉사가 만든 비행기는 유럽 연합에서 비행하려면 EASA의 승인을 받아야 한다.[45]

Airbus Hamburg-Finkenwerder 공장의 최종 조립 라인 3에 있는 Airbus A321.

규제로 인해 공항 인근 도시 지역에 대한 항공 교통의 증가로 인한 소음 공해가 증가함에 따라 항공기 엔진에서 발생하는 소음이 감소되었다.[46]

소형 비행기는 아마추어들이 홈버트로 설계하고 제작할 수 있다.기타 자체 제작 항공기는 기본 평면으로 조립할 수 있는 부품의 사전 제조 키트를 사용하여 조립할 수 있으며, 이 키트는 제작자가 완성해야 한다.[47]

비행기를 대규모로 생산하는 회사는 거의 없다.그러나 한 회사의 비행기 생산은 실제로 비행기에 들어가는 부품을 생산하는 수십, 아니 심지어 수백 개의 다른 회사와 공장이 참여하는 과정이다.예를 들어 착륙장치 생산은 한 업체가, 레이더는 다른 업체가 담당할 수 있다.그러한 부품의 생산은 같은 도시나 국가에 국한되지 않는다. 대형 비행기 제조회사의 경우, 그러한 부품은 전 세계에서 나올 수 있다.[citation needed]

부품은 생산라인이 있는 평면회사의 본공장으로 보내진다.대형 평면의 경우 비행기의 특정 부분 조립 전용 생산 라인이 존재할 수 있는데, 특히 날개와 기체가 그렇다.[citation needed]

완성되면, 비행기는 결함과 결함을 찾기 위해 엄격하게 검사된다.검사자들의 승인 후, 모든 시스템이 올바르게 작동하고 있고 비행기가 적절하게 처리되는지 확인하기 위해 일련의 비행 시험을 거친다.이러한 테스트를 통과하면, 비행기는 "최종적인 터치업"(내부 구성, 도장 등)을 받을 준비가 된 후, 고객을 위해 준비된다.[citation needed]

특성.

IAI 헤론 - 트윈붐 구성의 무인항공기

기체

주요 기사:기체

고정익 항공기의 구조 부분을 기체라고 한다.존재하는 부품은 항공기의 종류와 용도에 따라 달라질 수 있다.초기 타입은 대개 천으로 된 날개 표면이 있는 나무로 만들어졌는데, 100년 전 엔진이 동력 비행에 사용되었을 때, 그들의 마운트는 금속으로 만들어졌다.그 후 속도가 증가함에 따라 2차 세계대전이 끝날 때까지 금속이 되는 부품이 점점 더 많아졌다.현대에는 복합 재료의 사용이 증가하고 있다.

대표적인 구조 부품은 다음과 같다.

  • 하나 이상의 큰 수평 날개(흔히 에어포일 단면 모양이 있음)날개는 항공기가 전진할 때 공기를 아래로 꺾어 비행 중에 항공기를 지탱하는 리프팅 힘을 발생시킨다.날개는 또한 비행기가 왼쪽 또는 오른쪽으로 일정한 비행에서 구르는 것을 막기 위해 롤링의 안정성을 제공한다.
250톤 급유량을 실을 수 있는 안-225 Mriya에는 2개의 수직 안정기가 있다.
  • 기체, 길고 얇은 몸체, 보통 끝이 가늘거나 둥글게 되어 공기역학적으로 매끄러운 모양을 만든다.기체는 기체의 다른 부분과 결합하며 보통 조종사, 탑재체, 비행 시스템과 같은 중요한 것들을 포함하고 있다.
  • 수직 스태빌라이저 또는 지느러미는 평면 후면에 탑재된 수직 날개와 같은 표면이며 일반적으로 그 위로 돌출되어 있다.지느러미는 비행기의 요(좌우회전)를 안정시키고 방향타를 장착하는데, 방향타는 그 축을 따라 회전을 제어한다.
  • 수평 스태빌라이저 또는 테일플레인, 일반적으로 수직 스태빌라이저 근처의 꼬리에 장착된다.수평 스태빌라이저는 비행기의 피치를 안정시키고(위 또는 아래로 기울어짐) 엘리베이터를 장착하는데 사용되어 피치 제어를 제공한다.
  • 착륙 장치, 바퀴, 스키드 또는 비행기가 표면에 있는 동안 비행기를 지탱하는 부유물.수상비행기에서는 기체 바닥이나 부유물(폰툰)이 물 위에 있는 동안 지지한다.일부 비행기에서는 항력을 줄이기 위해 비행 중에 착륙 기어가 수축한다.

날개.

주요 기사:날개

고정익 항공기의 날개는 항공기의 양쪽으로 뻗은 정적 비행기다.항공기가 앞으로 이동할 때, 공기가 날개 위로 흐르는데, 이것은 양력을 만들어 내는 모양을 하고 있다.이 모양은 에어포일이라고 불리며 새의 날개 모양을 하고 있다.

날개구조

비행기는 유연한 날개 표면을 가지고 있는데, 이것은 프레임에 걸쳐 펼쳐져 있고, 비행기 위의 공기 흐름에 의해 가해지는 상승력에 의해 단단하게 만들어진다.대형 항공기는 추가적인 강도를 제공하는 견고한 날개 표면을 가지고 있다.

유연하든 강건하든 대부분의 날개는 형태를 부여하고 날개 표면에서 항공기의 나머지 부분까지 양력을 전달하기 위한 튼튼한 프레임을 가지고 있다.주요 구조 요소는 하나 이상의 스파르가 뿌리부터 끝까지 달리고, 많은 갈비뼈가 선두(전면)에서 후행(후면) 가장자리까지 달린다.

초기 비행기 엔진은 동력이 거의 없었고, 가벼움은 매우 중요했다.또한 초기 에어포일 구간은 매우 얇아 내부에 튼튼한 프레임을 설치할 수 없었다.그래서 1930년대까지만 해도 대부분의 날개는 힘이 충분치 않을 정도로 가벼웠고, 외부 브레이싱 스트럿과 와이어가 추가됐다.1920년대와 30년대에 사용 가능한 엔진 출력이 증가했을 때, 날개는 브레이싱이 더 이상 필요하지 않을 정도로 무겁고 강하게 만들어질 수 있었다.이런 형태의 비브레이스 날개는 캔틸레버 날개라고 불린다.

날개 구성

주요 기사:날개 구성
생포된 Morane-Saulnier L 와이어로 장식된 파라솔 단면

날개의 수와 모양은 종류에 따라 크게 다르다.주어진 날개 평면은 풀스팬이거나 중심 기체에 의해 좌현(왼쪽)과 우현(오른쪽) 날개로 나눌 수 있다.때때로, 훨씬 더 많은 날개가 사용되었고, 3개의 날개가 달린 3개의 비행기가 WWI에서 어느 정도 명성을 얻었다.네 개의 날개가 달린 쿼드플레인 및 다른 멀티플레인 디자인은 거의 성공을 거두지 못했다.

단면비행기는 단일 날개면, 양면비행기는 2개의 날개면, 탠덤날개는 1개의 날개면보다 1개의 날개면, 2개의 날개가 다른 날개면보다 1개의 날개면이다.1920년대와 30년대에 사용 가능한 엔진 출력이 증가하여 브레이싱이 더 이상 필요하지 않게 되었을 때, 브레이싱되지 않은 또는 캔틸레버 단면체는 동력형의 가장 흔한 형태가 되었다.

날개 평면형은 위에서 보았을 때 형상이다.공기역학적으로 효율적이려면 날개는 좌우로 긴 스팬으로 곧게 펴야 하지만 화음은 짧아야 한다(높은 가로 세로 비율).그러나 구조적으로 효율적이고 따라서 가벼운 무게를 가지기 위해서는 날개에는 짧은 스팬이 있어야 하지만 리프트를 제공할 수 있는 충분한 면적이 있어야 한다(낮은 가로 세로 비율).

트랜소닉 속도(소리의 속도에 가까운 속도)에서는 날개를 앞뒤로 쓸어서 초음속 충격파가 형성되기 시작할 때의 항력을 줄이는 데 도움이 된다.쓸린 날개는 앞뒤로 쓸린 직선 날개에 불과하다.

두 개의 다쏘 Mirage G 프로토타입, 한 개는 날개를 쓸고

델타 날개는 삼각형 모양으로 여러 가지 이유로 사용될 수 있다.유연한 로갈로 날개로서 공기역학적 힘 하에서 안정된 모양을 만들 수 있어 초경량 항공기와 연에도 자주 사용된다.초음속 날개로서 높은 강도와 낮은 항력을 결합해 빠른 제트기에 많이 쓰인다.

비행 중에 가변 형상 날개는 다른 모양으로 변할 수 있다.가변 스윕 윙은 이륙과 착륙을 위한 효율적인 직선 구성 사이를 고속 비행을 위한 저 드래그 스윕 구성으로 변환한다.다른 형태의 가변형 평면형식이 날아갔지만 연구 단계를 넘어선 것은 없다.

동체

주요 기사:동체

기체는 길고 얇은 몸체로 주로 끝이 가늘거나 둥글게 되어 공기역학적으로 매끄럽게 모양을 만든다.기체는 승무원, 승객, 화물 또는 화물 적재량, 연료 및 엔진을 포함할 수 있다.유인 항공기의 조종사들은 기체의 앞이나 꼭대기에 위치한 조종석에서 조종실들과 보통 창문과 기구들을 갖추고 그들을 운용한다.비행기는 둘 이상의 기체를 가질 수도 있고, 기체의 극한 후면이 다양한 용도로 유용할 수 있도록 기체 사이에 꼬리가 있는 기체를 장착할 수도 있다.

날개 vs. 몸통

플라잉윙

주요 기사:플라잉윙
미국이 제작한 B-2 스피릿은 전략폭격기다.그것은 비행 날개 구성을 가지고 있고 대륙 간 임무를 수행할 수 있다.

비행날개는 기체가 확실한 기체가 없는 미늘 없는 비행기다.승무원, 적재물, 장비 대부분이 주 날개 구조 안에 수용되어 있다.[48]

비행 날개 구성은 1930년대와 1940년대에 광범위하게 연구되었고, 특히 잭 노스롭과 체스턴 L에 의해 연구되었다. 미국의 에셀만, 독일의 알렉산더 리피쉬와 호텐 형제.전쟁 후, 몇몇 실험 설계는 비행 날개 개념을 기반으로 했지만 알려진 어려움은 난해한 상태로 남아 있었다.일부 일반적인 관심은 1950년대 초반까지 계속되었지만 설계가 반드시 범위 내에서 큰 이점을 제공하는 것은 아니며 여러 가지 기술적 문제를 제시하여 콘베어 B-36이나 B-52 Stratofortress와 같은 "기존" 솔루션을 채택하게 되었다.심층 날개에 대한 실용적 필요성 때문에 비행 날개 개념은 저속~중속 범위에서 디자인에 가장 실용적이며, 이를 전술적 공수 설계로 활용하는 데 지속적인 관심이 있어 왔다.

비행 날개에 대한 관심은 1980년대에 그들의 잠재적으로 낮은 레이더 반사 교차점 때문에 갱신되었다.스텔스 기술은 특정 방향으로만 레이더파를 반사하는 모양에 의존하므로 레이더 수신기가 항공기에 상대적인 특정 위치, 즉 항공기가 이동함에 따라 지속적으로 변화하는 위치에 있지 않으면 항공기를 탐지하기 어렵다.이 접근은 결국 노스럽 B-2 스피릿 스텔스 폭격기로 이어졌다.이 경우 비행 날개의 공기역학적 이점은 1차적으로 필요한 것이 아니다.그러나 현대적인 컴퓨터 제어 방식의 플라이 바이 와이어 시스템은 비행 날개의 많은 공기역학적 결함을 최소화하여 효율적이고 안정적인 장거리 폭격기를 만들었다.

혼합 날개 본체

주요기사 : 혼합날개
보잉 X-48의 컴퓨터 생성 모델

혼합 날개 몸체 항공기는 평평하고 에어포일 모양의 몸체를 가지고 있는데, 이 항공기는 대부분의 리프트를 생산하여 몸을 높이 유지하고, 날개는 신체와 부드럽게 혼합되지만, 별개의 날개 구조를 가지고 있다.

따라서 혼합 날개 보디드 항공기는 미래형 동체와 비행 날개 설계 모두의 설계 특징을 통합한다.혼합된 날개 몸체 접근의 주요 장점은 효율적인 하이 리프트 날개와 넓은 에어포일 모양의 몸체다.이것은 전체 우주선이 잠재적으로 증가한 연비의 결과로 양력발전에 기여할 수 있게 한다.

리프팅 보디

마틴 항공기 X-24는 1963년에서 1975년 사이의 실험적인 미군 프로그램의 일환으로 건설되었다.
주요기사 : 리프팅 본체

리프팅 본체는 몸 자체가 리프트를 생성하는 구성이다.기존 동체가 최소 또는 아예 없는 날개인 비행 날개와 대조적으로 리프팅 차체는 재래식 날개가 거의 없거나 아예 없는 기체라고 생각할 수 있다.비행 날개는 비인양 표면을 제거함으로써 아음속 속도에서 크루즈 효율을 극대화하려고 하는 반면에, 리프팅 차체는 일반적으로 아음속, 초음속 및 극초음속 비행을 위한 날개 또는 우주선 재진입의 드래그와 구조를 최소화한다.이러한 모든 비행 체제는 적절한 비행 안정성을 위한 도전을 제기한다.작고 가벼운 유인 우주선을 만들기 위한 수단으로서 1960년대와 70년대에는 리프팅 차체가 주요 연구 분야였다.미국은 이 개념을 시험하기 위해 여러 대의 유명한 리프팅 보디 로켓 비행기와 태평양 상공에서 시험한 여러 대의 로켓 발사 재진입 차량을 만들었다.미 공군이 유인 임무에 흥미를 잃으면서 관심이 시들해지고, 우주왕복선 설계 과정에서 고도로 생긴 동체가 연료 탱크를 장착하기 어렵게 했다는 사실이 명백해지면서 주요 개발은 끝났다.

엠펜니지 및 전면

주요 기사:엠펜니지와 카나르 (에로노믹스)
사브 비겐의 카나드

고전적인 에어포일 단면 날개는 비행이 불안정하고 조종이 어렵다.플렉시블 윙 타입은 정확한 자세를 유지하기 위해 앵커 라인이나 조종사의 무게에 의존하는 경우가 많다.일부 자유 비행 유형은 안정성이 있는 개조된 에어포일 또는 가장 최근에 전자 인공 안정성을 포함한 다른 기발한 메커니즘을 사용한다.

안정성과 제어를 달성하기 위해, 대부분의 고정 날개 형식은 수평으로 작용하는 지느러미와 방향타, 수직으로 작용하는 테일플레인 및 엘리베이터로 구성된 연대를 가지고 있다.이러한 제어 표면은 일반적으로 다양한 비행 단계의 제어력을 완화하기 위해 다듬어질 수 있다.이것은 너무 흔해서 관습적인 레이아웃으로 알려져 있다.때로는 두 개 또는 그 이상의 지느러미가 꼬리 평면을 따라 돌출되어 있을 수 있다.

어떤 종류는 주 날개보다 앞쪽에 수평의 "캐너드" 전면을 가지고 있다.[49][50][51]이 전방 평면은 항공기의 리프트, 트림 또는 제어 또는 이들 중 몇 가지에 기여할 수 있다.

제어 장치 및 기기

주요 기사:항공기 비행 제어 시스템
경비행기(Robin DR400/500) 조종석
추가 정보:고정익 항공기 § 항공기 제어장치 및 고정익 항공기 § 콕핏 계기

비행기는 복잡한 비행 통제 시스템을 가지고 있다.조종사는 주요 조종장치로 자세(롤, 피치 및 요)와 엔진 추력을 제어함으로써 항공기를 공중으로 유도할 수 있다.

유인 항공기에서 조종석 기기는 비행 데이터, 엔진 출력, 항법, 통신 및 설치될 수 있는 기타 항공기 시스템을 포함하여 조종사에게 정보를 제공한다.

안전

주요 기사:항공안전

승객 킬로미터당 사망으로 위험을 측정할 때, 항공 여행은 버스나 철도를 이용한 여행보다 대략 10배 더 안전하다.그러나, 여행 통계당 사망자 수를 사용할 때, 항공 여행은 자동차, 철도 또는 버스 여행보다 훨씬 더 위험하다.[52]항공 여행 보험은 이러한 이유로 상대적으로 비싸다. 보험사는 일반적으로 여행별 사망률을 이용한다.[53]마일당 통계로 볼 때 여객기가 소형 항공기보다 8.3배 안전하다는 것을 알 수 있을 정도로 여객기의 안전성과 소형 민간 항공기의 안전성은 상당한 차이가 있다.[54]

환경영향

주요 기사:항공이 환경에 미치는 영향
고고도 제트기들이 남긴 수증기는 역류한다.이것들은 권운 형성의 원인이 될 수 있다.

연소를 포함한 모든 활동과 마찬가지로 화석 연료로 움직이는 항공기는 그을음과 다른 오염물질을 대기 중으로 방출한다.이산화탄소(CO2)와 같은 온실 가스도 생산된다.또한, 비행기에 특정한 환경적 영향이 있다. 예를 들면,

  • 대류권 부근의 높은 고도에서 운항하는 비행기(주로 대형 제트 여객기)는 에어로졸을 배출하고 콘트레일을 남긴다. 둘 다 권운 형성을 증가시킬 수 있다. – 구름 커버는 항공이 탄생한 이후 최대 0.2%까지 증가했을 수 있다.[55]
  • 대류권 대기권 근처의 높은 고도에서 운항하는 비행기 또한 그러한 고도에서 온실가스와 상호작용하는 화학물질, 특히 오존과 상호작용하는 질소 화합물을 방출하여 오존 농도를 높일 수 있다.[56][57]
  • 대부분의 경량 피스톤 항공기는 테트라에틸리드(TEL)를 함유한 아바스를 태운다.일부 저압력 피스톤 엔진은 무연탄 모가스에서 작동할 수 있으며, 터빈 엔진과 디젤 엔진은 납이 필요하지 않은 신형 경량 항공기에 사용된다.일부 비공해 경량 전기 항공기는 이미 생산 중이다.

항공기가 환경에 미치는 또 다른 영향은 소음 공해인데, 주로 항공기의 이착륙에 의해 발생한다.

참고 항목

참조

  1. ^ Editors. "Global air traffic hits new record". Channel NewsAsia. Retrieved 12 May 2018. {{cite news}}: last=일반 이름 포함(도움말)
  2. ^ RTKs로 측정됨—RTK는 1km를 운반하는 수입 화물 1톤이다.
  3. ^ Crabtree, Tom; Hoang, Tom; Tom, Russell (2016). "World Air Cargo Forecast: 2016–2017" (PDF). Boeing Aircraft. Retrieved 12 May 2018.
  4. ^ a b FAI 뉴스: 100년 전, 이카루스의 꿈은 2003년 12월 17일 웨이백 머신에서 2011년 1월 13일에 보관된 현실이 되었다.검색됨: 2007년 1월 5일.
  5. ^ a b "케일리, 조지 경: 브리태니커 백과사전 2007"브리태니커 온라인 백과사전, 2007년 8월 25일
  6. ^ perseus, 헨리 조지 리델, 로버트 스콧, 그리스-영어 렉시콘, 페르세우스 편
  7. ^ "에로플레인", 메리암-웹스터 온라인 사전.
  8. ^ perseus onς, 헨리 조지 리델, 로버트 스콧, 그리스-영어 렉시콘, 페르세우스 이야기
  9. ^ 항공기, 옥스퍼드 사전
  10. ^ a b "Aeroplane, 옥스포드 영어 사전 온라인.
  11. ^ Aulus Gellius, "Attic Nights", Book X, 12.9 at LacusCurtius[permanent dead link]
  12. ^ "Archytas of Tarentum, Technology Museum of Thessaloniki, Macedonia, Greece". Tmth.edu.gr. Archived from the original on 26 December 2008. Retrieved 30 May 2013.
  13. ^ "Modern rocketry". Pressconnects.com. Retrieved 30 May 2013.[영구적 데드링크]
  14. ^ "Automata history". Automata.co.uk. Archived from the original on 5 December 2002. Retrieved 30 May 2013.
  15. ^ 화이트, 린."Eilmer of Malmesbury, 11세기 비행사: 기술 혁신의 사례 연구, 그것의 맥락과 전통"기술과 문화, 제2권, 제2권, 제2권, 1961쪽, 페이지 97–111 (97–99 resp)100–101).
  16. ^ "Aviation History". Retrieved 26 July 2009. In 1799 he set forth for the first time in history the concept of the modern aeroplane. Cayley had identified the drag vector (parallel to the flow) and the lift vector (perpendicular to the flow).
  17. ^ "Sir George Cayley (British Inventor and Scientist)". Britannica. Retrieved 26 July 2009. English pioneer of aerial navigation and aeronautical engineering and designer of the first successful glider to carry a human being aloft. Cayley established the modern configuration of an airplane as a fixed-wing flying machine with separate systems for lift, propulsion, and control as early as 1799.
  18. ^ E. Hendrickson III, Kenneth. The Encyclopedia of the Industrial Revolution in World History, Volume 3. p. 10.
  19. ^ 샌디에이고 역사 저널, 1968년 7월, 14권, 3호
  20. ^ 베릴, 베커(1967년).하늘의 정복의 꿈과 현실.뉴욕:무공압. 페이지 124-125
  21. ^ Inglis, Amirah. "Hargrave, Lawrence (1850–1915)". Australian Dictionary of Biography. Vol. 9. Melbourne University Press. Retrieved 5 July 2010.
  22. ^ Gibbs-Smith, Charles H. (3 April 1959). "Hops and Flights: A roll call of early powered take-offs". Flight. 75 (2619): 468. Archived from the original on 2 March 2012. Retrieved 24 August 2013.
  23. ^ "European Aeronautic Defence and Space Company EADS N.V.: Eole/Clément Ader". Archived from the original on 20 October 2007. Retrieved 20 October 2007.
  24. ^ Gibbs-Smith, Charles Harvard (1968). Clément Ader: His Flight-Claims and His Place in History. Aeronautical engineers. London: Her Majesty's Stationery Office. p. 214.
  25. ^ "Bernardo Malfitano - AirShowFan.com". airshowfan.com. Archived from the original on 30 March 2013. Retrieved 1 April 2015.
  26. ^ 존스, 어니스트."산토스 뒤몬트 인 프랑스 1906–1916: 초창기 얼리버드"2006년 12월 25일 웨이백 머신 earlyaviators.com에 2016-03-16으로 보관.회수: 2009년 8월 17일
  27. ^ Les vols du 14bis relaterés a fil des des ecdions du l'lustration de 1906.구절은 다음과 같다: "케트 프라우에스트 르 프리미어 vol au homologué par'Aéro-Club de France et la tute june Fédération Aerronautique Internationale(FAI)"
  28. ^ 산토스두몽: 피오니에 드 라 라 벨 에포크.
  29. ^ Crouch, Tom (1982). Bleriot XI, The Story of a Classic Aircraft. Smithsonian Institution Press. pp. 21 and 22. ISBN 0-87474-345-1.
  30. ^ C. Brunco, Leonard (1993). On the Move: A Chronology of Advances in Transportation. Gale Research. p. 192.
  31. ^ "Concorde grounded for good". 10 April 2003. Retrieved 18 December 2021.
  32. ^ Filseth, Trevor (4 December 2021). "Why Don't Concordes Fly Anymore?". The National Interest. Retrieved 18 December 2021.
  33. ^ 보몽, R.A.;항공공학, 오담스, 1942년 13장 "에어스크루즈"
  34. ^ Sadraey, Mohammad H. (1 January 2017). Aircraft Performance: An Engineering Approach. CRC Press. p. 137. ISBN 9781498776561.
  35. ^ Power Beaming Archived 2013-02-17 Wayback Machine Dfrc.nasa.gov
  36. ^ 피피스트렐, 전기 항공기 라인 확장(2013년)
  37. ^ Cumpsty, Nicholas; Heyes, Andrew (22 July 2015). Jet Propulsion: A Simple Guide to the Aerodynamics and Thermodynamic Design and Performance of Jet Engines. Cambridge University Press. ISBN 978-1-316-43263-1.
  38. ^ a b El-Sayed, Ahmed F. (6 July 2017). Aircraft Propulsion and Gas Turbine Engines. CRC Press. pp. 43, 770. ISBN 978-1-4665-9517-0.
  39. ^ "Here Comes the Flying Stovepipe". Time. 26 November 1965. Archived from the original on 8 April 2008. Retrieved 8 April 2008.
  40. ^ Weber, Richard J.; Mackay, John S. (September 1958). "An Analysis of Ramjet Engines Using Supersonic Combustion". ntrs.nasa.gov. NASA Scientific and Technical Information. Retrieved 3 May 2016.
  41. ^ Sutton, George P.; Biblarz, Oscar (27 December 2016). Rocket Propulsion Elements. John Wiley & Sons. p. 29. ISBN 978-1-118-75365-1.
  42. ^ "UK will leave EU aviation safety regulator at end of 2020". BBC News. 7 March 2020. Retrieved 19 December 2021.
  43. ^ Canada, Transport (15 October 2019). "Civil Aviation". Transport Canada. Retrieved 19 December 2021.
  44. ^ "Aerospace Welding Helander Metal". Helander Metal. Retrieved 27 December 2017.
  45. ^ "Our Mission: Your Safety". EASA. 2021. Archived from the original on 11 June 2020. Retrieved 19 December 2021.
  46. ^ "Reducing noise". aviationbenefits.org. Retrieved 15 April 2021.
  47. ^ Purdy, Don: AeroCrafter - Home-Built Aircrafter Sourcebook, Fifth Edition, 1-164페이지.1998년 7월 15일, BAI 커뮤니케이션즈.ISBN 0-9636409-4-1
  48. ^ 크레인, 데일: 항공 용어 사전, 제3판, 224페이지.1997년 항공용품 & 학예사ISBN 1-56027-287-2
  49. ^ 크레인, 데일: 항공 용어 사전, 제3판, 86페이지.1997년 항공용품 & 학예사ISBN 1-56027-287-2
  50. ^ 항공 출판사제한적, 원점에서 10페이지(27차 개정판) ISBN 0-9690054-9-0
  51. ^ Federal Aviation Administration (August 2008). "Title 14: Aeronautics and Space - PART 1—DEFINITIONS AND ABBREVIATIONS". Archived from the original on 20 September 2008. Retrieved 5 August 2008.
  52. ^ 여행의 위험은 2001년 9월 7일 웨이백 머신에 보관되었다.Numberwatch.co.uk.
  53. ^ 위험 속으로 비행 - 1999년 8월 7일 - 새로운 과학자 우주.아마존닷컴(1999년 8월 7일).
  54. ^ Mantakos, Harry, Is GA Flying Safer Than Driving?, retrieved 13 May 2012
  55. ^ Penner, Joyce E.; Lister, David; Griggs, David J.; Dokken, David J.; McFarland, Mack (1999). Aviation and the Global Atmosphere. Bibcode:1999aga..book.....P. Archived from the original on 29 June 2007.
  56. ^ Lin, X.; Trainer, M. & Liu, S.C. (1988). "On the nonlinearity of the tropospheric ozone production". Journal of Geophysical Research. 93 (D12): 15879–15888. Bibcode:1988JGR....9315879L. doi:10.1029/JD093iD12p15879.
  57. ^ Grewe, V.; D. Brunner; M. Dameris; J. L. Grenfell; R. Hein; D. Shindell; J. Staehelin (July 2001). "Origin and variability of upper tropospheric nitrogen oxides and ozone at northern mid-latitudes". Atmospheric Environment. 35 (20): 3421–33. Bibcode:2001AtmEn..35.3421G. doi:10.1016/S1352-2310(01)00134-0. hdl:2060/20000060827.

참고 문헌 목록

  • 블래너, 데이비드플라잉 북: 비행기에서 비행하는 것에 대해 궁금했던 모든 것ISBN 0-8027-7691-4

외부 링크