비행 봉투

Flight envelope
비행 봉투 다이어그램

공기역학에서 항공기나 우주선의 비행 한계, 서비스 한계 또는 성능 한계(Performance Envelope)는 비행 속도와 하중 [1][2]계수 또는 대기 밀도의 측면에서 설계의 능력을 말하며, 종종 지구상 항공기의 고도로 단순화된다.이 용어는 다소 느슨하게 적용되며 기동성과 같은 다른 측정치를 나타낼 수도 있습니다.비행기를 밀면, 예를 들어 고속으로 다이빙을 함으로써, 그것은 "봉투 밖으로" 날아간다고 하는데, 이것은 상당히 위험하다고 여겨진다.

비행 봉투는 모두 유사한 방식으로 사용되는 여러 관련 용어 중 하나이다.이것은 아마도 시험 비행 초기에 처음 사용된 가장 오래된 용어이기 때문에 가장 흔한 용어일 것이다.이것은 비행 엔벨로프를 설명하는 다른 방법인 여분의 힘과 개집 그림으로 알려진 보다 현대적인 용어와 밀접하게 관련되어 있다.또한, 이 용어는 특정 현상이나 상황의 예측 가능한 동작, 즉 "비행 범위"에 대해 사건이 발생하는 엄격한 한계 또는 더 일반적으로 언급하기 위해 공학 분야 이외의 범위로 확대되었다.

추가 전력

추가 전력 또는 특정 초과 [3]전력은 항공기의 비행 범위를 결정하는 매우 기본적인 방법이다.그것은 쉽게 계산되지만, 단점은 다른 고도에서 항공기의 실제 성능에 대해 많은 것을 말해주지 않는다.

특정 매개변수 세트를 선택하면 해당 조건의 특정 항공기에 필요한 동력이 생성된다.예를 들어 2,500피트(760m) 고도와 시속 90마일(140km/h)의 세스나 150은 직진 및 수평 비행을 위해 약 60마력(45kW)이 필요하다.C150은 보통 100마력(75kW)의 엔진을 탑재하고 있기 때문에 이 경우에는 40마력(30kW)의 추가 출력을 발휘합니다.전반적으로 볼 때 이는 추가 출력이 매우 적으며, 엔진 출력의 60%가 이미 비행기를 공중에 띄우는 데 소모되었습니다.남은 40hp만이 항공기가 조종해야 하는 전부이며, 이는 항공기가 소량만 상승, 선회 또는 속도를 낼 수 있다는 것을 의미한다.C150은 2g(20m/s²)의 회전을 유지할 수 없었으며, 동일한 조건에서 최소 120마력(89kW)이 필요합니다.

동일한 조건에서 전투기는 날개가 고속, 높은 민첩성 또는 두 가지 모두에 적합하도록 설계되었기 때문에 훨씬 더 많은 전력을 필요로 할 수 있다.동일한 성능을 얻으려면 10,000마력(7.5MW)이 필요할 수 있습니다.그러나 최신 제트 엔진은 50,000마력(37MW)에 상당하는 출력을 비정상적으로 제공할 수 있습니다.이 추가 동력의 양으로 항공기는 매우 높은 최대 상승률을 달성할 수 있고, 심지어 직진하거나, 강력한 연속 기동을 하거나, 매우 빠른 속도로 비행할 수 있다.

개집 그림

고도 엔벨로프(H-M그림).등고선은 하중 계수입니다.
E-M 다이어그램(개 그림)에 설명된 턴 레이트 엔벨로프.등고선은 특정 초과 검정력입니다.

개집 그림은 일반적으로 수평 비행 속도와 고도 사이의 관계를 나타내지만, 다른 변수도 가능하다.추가 전력 계산보다 더 많은 노력이 필요하지만, 결과적으로 이상적인 비행 고도 등 훨씬 더 많은 정보를 제공합니다.줄거리는 전형적으로 거꾸로 된 U자처럼 생겼고 개집과 닮았기 때문에 개집 플롯으로 흔히 언급된다.오른쪽 다이어그램은 플롯의 일반적인 모양을 설명하는 데 사용해야 하는 매우 단순한 플롯을 보여줍니다.

다이어그램의 바깥쪽 가장자리인 엔벨로프는 항공기가 직선 및 수평 비행에서 도달할 수 있는 가능한 조건을 보여준다.예를 들어, 오른쪽의 검은 고도 외피로 묘사된 항공기는 약 52,000피트(16,000m)의 고도에서 날 수 있으며, 이때 공기가 희박해지면 더 이상 오를 수 없다는 것을 의미한다.이 항공기는 또한 해수면에서는 마하 1.1의 속도로 비행할 수 있지만, 더 빠르게는 비행할 수 없다.원곡선의 이 외부 표면은 제로 엑스트라 파워 조건을 나타냅니다.곡선 아래의 모든 영역은 비행기가 여유 동력으로 비행할 수 있는 조건을 나타냅니다. 예를 들어, 이 항공기는 최대 동력 미만을 사용하면서 30,000피트(9,100m)에서 마하 0.5의 속도로 비행할 수 있습니다.

전투기를 포함한 고성능 항공기의 경우, 직선 비행을 나타내는 이 "1-g" 라인은 다양한 g 적재에서 최대 성능을 나타내는 추가 라인으로 증강된다.오른쪽 그림에서 녹색 선은 2-g, 파란색 선은 3-g 등을 나타냅니다.F-16 Fighting Falcon은 마하 1 바로 아래의 매우 작은 면적을 가지며 9g의 회전을 유지할 수 있는 해수면에 근접합니다.

봉투 외 비행은 일반 조건만을 나타내기 때문에 가능합니다.예를 들어, 항공기는 중력을 추가 동력원으로 사용하여 더 빠른 속도를 허용합니다.마찬가지로, 먼저 속도를 높인 후 탄도 비행을 함으로써 더 높은 고도에 도달할 수 있는데, 이것은 줌 상승으로 알려져 있다.

정지 속도

모든 고정익 항공기는 수평 비행을 유지할 수 있는 최소 속도인 정지 속도(그림의 왼쪽 한계선)를 가지고 있다.항공기가 고도를 높이면 정지 속도가 증가한다. 날개가 더 커지지 않기 때문에 더 적은 공기로 항공기의 무게를 지탱하는 유일한 방법은 속도를 높이는 것이다.정확한 숫자는 항공기마다 매우 다양하지만, 이 관계의 성격은 일반적으로 동일하다. 속도(x축) 대 고도(y축) 그래프에 표시되며 대각선을 이룬다.

서비스 상한

또한 날개의 비효율성으로 인해 이 라인은 수평이 되고 추가 속도가 고도를 증가시키지 않을 때까지 "기울기" 상태가 됩니다.이 최대 고도는 서비스 천장(그림의 상단 한계선)으로 알려져 있으며 항공기 성능에서 종종 인용된다.수평 비행 시 특정 속도에 대한 고도를 더 이상 높일 수 없는 영역을 상승률 제로라고 하며, 더 이상 중력을 초과하지 않을 때까지 더 높은 고도에서 항공기의 상승이 작아지면서 발생합니다.

최고 속도

그래프의 오른쪽은 항공기의 최대 속도를 나타냅니다.이것은 일반적으로 엔진 공급에 필요한 산소 부족으로 인해 고도가 높아지면 공기 저항이 낮아지기 때문에 정지 라인과 동일한 방식으로 경사집니다.

필요한 동력은 고도에 따라 거의 선형적으로 변화하지만, 항력의 특성은 속도의 제곱에 따라 변화한다는 것을 의미합니다. 즉, 일반적으로 엔진에 산소 부족이 중요한 역할을 하기 시작하는 고도까지 더 빠르게 가는 것이 더 쉽습니다.

속도 대 하중 계수 차트

VC(1G에서 정지 속도), V(코너/조작 속도) 및 VD(잠수 속도)를 나타내는S V-n 다이어그램

속도 대 하중 계수 차트(또는 V-n 다이어그램)는 항공기 성능의 한계를 보여주는 또 다른 방법이다.다양한 공기 [3]속도에서 얼마나 많은 부하 계수를 안전하게 달성할 수 있는지를 보여줍니다.

높은 온도에서는 공기의 밀도가 낮아지고 비행기는 같은 양의 양력을 발생시키기 위해 더 빨리 비행해야 한다.높은 열은 비행기가 운반할 수 있는 화물의 양을 줄이고, 비행기가 이륙해야 할 활주로의 길이를 증가시키며, 산과 같은 장애물을 피하는 것을 더 어렵게 만들 수 있다.기상 조건이 이상할 경우 비행이 안전하지 않거나 비경제적일 수 있으며, 경우에 따라 상용 항공편이 [4][5]취소될 수 있습니다.

사이드 노트

최대 속도나 서비스 상한과 같은 간단한 수치로 항공기를 비교하는 것은 쉽지만, 비행 한계를 조사하면 훨씬 더 많은 정보가 밝혀질 것이다.일반적으로 곡선 아래 면적이 큰 설계는 전반적인 성능이 더 우수합니다.왜냐하면 비행기가 봉투의 가장자리를 날지 않을 때, 여분의 힘이 더 커지기 때문이고, 그것은 오르기나 조종과 같은 것들을 위해 더 많은 힘을 의미하기 때문이다.일반 항공기는 속도가 50~200mph에 이르는 매우 작은 비행용 봉투를 가지고 있는 반면, 현대 전투기에 이용 가능한 여분의 동력은 면적이 몇 배나 되는 거대한 비행용 봉투를 만들어낸다.그러나 트레이드오프로서, 군용 항공기는 종종 더 높은 정지 속도를 가진다.그 결과 착지 속도도 빨라진다.

"봉투 밀어넣기"

"봉투 밀어넣기"는 여기서 리다이렉트 됩니다.앨범의 경우 봉투 밀어넣기(앨범)를 참조하십시오.

이 문구는 지정된 고도 및 속도 [6]제한 이상으로 이동하는 항공기를 지칭하는 데 사용됩니다.확장적으로, 이 문구는 항공우주 또는 기타 분야(예: 항공우주 분야)에서 다른 한계를 시험하는 것을 의미할 수 있다.울트라(모토)[7]도 추가.

「 」를 참조해 주세요.

무료 사전인 Wiktionary에서 봉투를 찾거나 봉투를 누릅니다.

메모들

  1. ^ § 23.333 웨이백 머신에 보관된 항공편 봉투 2012-04-02
  2. ^ 항공편 봉투 – 2010년 6월 1일 웨이백 머신에 보관된 다이어그램
  3. ^ a b Sinclair, Edward J. "비행 및 동력 관리를 위한 육군 비행사 핸드북" 웨이백 머신에 2011-07-17 보관. 페이지 252005년 3월 24일 미국 육군 항공과접속일 : 2011년1월 6일
  4. ^ 왜 비행기는 너무 더울 때 날 수 없는 걸까? 그리고 다른 방법으로는 우리 문명이 더위를 견디지 못하는 걸까?
  5. ^ 비행기가 극한의 더위 속에서 날 수 없는 이유
  6. ^ 퀴니온, 마이클World Wide Words(월드 와이드 워즈)의 봉투를 누릅니다.접속일 : 2011년1월 6일
  7. ^ G.W. 폴로스와 다니엘 린들리."비행용 봉투란 무엇인가?WiseGeek, 2014년 5월 6일접속일 : 2014년 5월 16일