비행 품질

Flying qualities

비행 품질은 성능 및 [1]시스템도 포함하는 비행 테스트 과학에서 세 가지 주요 체제 중 하나입니다.비행 품질은 항공기의 안정성과 제어 특성에 대한 연구와 평가를 수반한다.그것들은 비행의 안전과 안정 비행과 기동 시 비행기 조종의 용이성과 중요한 관련이 있다.

안정성과의 관계

비행 품질의 규율을 이해하려면 안정성의 개념을 이해해야 합니다.안정성은 차량이 트림 상태일 때만 정의할 수 있습니다. 즉, 차량에 작용하는 불균형한 힘이나 모멘트가 없어 안정적인 비행에서 벗어날 수 있습니다.이 상태가 존재하고 차량이 방해를 받을 경우 안정성은 차량이 트림 상태로 되돌아가는 경향을 나타냅니다.처음에 차량이 트림 상태로 되돌아가는 경향이 있으면 정적으로 안정적이라고 합니다.오버슈팅 없이 트리밍 조건에 계속 접근하면 모션을 침하라고 합니다.이 동작으로 인해 차량이 트림 상태를 오버슈팅할 경우 앞뒤로 진동할 수 있습니다.이 진동이 감쇠하면 감쇠 진동이라고 하며 차량이 역동적으로 안정적이라고 합니다.한편, 진폭이 커지면 차량이 동적으로 불안정하다고 한다.

비행기의 안정성 이론은 1904년 영국의 G. H. 브라이언에 의해 고안되었다.이 이론은 본질적으로 오늘날 항공학과 학생들에게 가르쳐진 이론과 동등하며 브라이언이 이론을 발전시켰을 때 라이트 형제의 첫 비행에 대해 들어본 적도 없었다는 것을 고려하면 놀라운 지적 성과였다.이론의 복잡성과 그 사용에 필요한 지루한 계산 때문에, 비행기 설계자들에 의해 거의 적용되지 않았습니다.확실히 성공적으로 비행하기 위해서는 조종사가 없는 비행기는 역동적으로 안정되어야 했다.라이트 형제에 의해 조종된 비행기와 그 이후에 조종된 대부분의 비행기는 안정적이지 않았지만, 시행착오를 거쳐 디자이너들은 만족스러운 비행 특성을 가진 몇 개의 비행기를 개발했다.그러나 다른 많은 비행기들은 비행 품질이 좋지 않았고, 이것은 때때로 추락을 초래했다.

핸들링 품질은 조종사가 비행 [2]임무를 수행할 수 있는 용이성과 정밀도를 결정하는 비행체의 특성이다.여기에는 휴먼-머신 인터페이스가 포함됩니다.특정 차량 요소가 비행 품질에 영향을 미치는 방법은 수십 [3]년 동안 항공기에서 연구되어 왔으며 고정익[4] 항공기와 회전익[5] 항공기의 비행 품질에 대한 기준 기준이 개발되어 현재 일반적으로 사용되고 있다.이러한 표준은 주어진 차량 형식 및 비행 작업에 대해 우수한 핸들링 품질을 제공하는 동적 및 제어 설계 공간의 하위 집합을 정의합니다.

역사적 발전

브라이언은 비행기의 안정성 특성이 운동 모드라고 불리는 상응하는 운동과 함께 세로 그룹과 가로 그룹으로 분리될 수 있다는 것을 보여주었다.이러한 운동 모드는 비행기가 다듬어진 상태에 꾸준히 접근하거나 멀어지는 것을 의미하는 비주기적 또는 비행기가 다듬어진 상태에 대해 진동하는 것을 의미합니다.교란 후 정적으로 안정된 비행기의 종적 모드는 퍼고이드 진동이라고 불리는 긴 주기 진동으로 구성되며, 보통 시간당 마일 단위의 대기 속도의 약 1/4에 해당하는 초 단위의 주기와 몇 초의 주기만 있는 단주기 진동으로 구성됩니다.횡방향 운동에는 세 가지 운동 모드가 있었습니다: 발산 또는 침하일 수 있는 나선형 모드라고 불리는 비주기적 모드, 롤 침하라고 불리는 심하게 감쇠된 비주기적 모드, 그리고 보통 덜 감쇠된, 더치 롤 모드라고 불리는 단주기적 진동입니다.

몇몇 초기 비행기 설계자들은 역동적으로 안정된 비행기를 만들려고 시도했지만, 안정성에 대한 요건은 만족스러운 비행 품질에 대한 요건과 상충되는 것으로 밝혀졌다.한편, 만족스러운 비행 품질을 제공하기 위해 어떤 특성이 포함되어야 하는지에 대해 설계자에게 안내할 수 있는 정보는 없었습니다.

1930년대에 이르러서는 비행기가 역동적으로 안정되어야 한다는 일반적인 생각이 있었지만, 몇몇 항공 기술자들은 안정성에 대한 요구와 비행 품질 사이의 충돌을 인식하기 시작했다.이 문제를 해결하기 위해, 대형 4엔진 수송기인 DC-4의 설계에 대해 더글러스 항공 회사의 컨설턴트로 일하던 에드워드 워너는 만족스러운 비행 품질에 대한 일련의 요구 사항을 작성하기 위해 미국에서 첫 번째 노력을 기울였다.NACA의 주요 위원회의 멤버인 Warner 박사는 또한 제안된 요구 조건에 따라 비행 품질을 결정하기 위한 비행 연구를 실시할 것을 요청했다.이 연구는 하틀리 A에 의해 수행되었다. 랭글리의 소울레.비행기의 비행 품질에 대한 예비 조사라는 제목의 Soulé의 보고서는 제안된 요구 사항을 수정해야 하는 여러 분야를 보여주었고 다른 유형의 [6]비행기에 대한 더 많은 연구가 필요하다는 것을 보여주었다.그 결과, Robert R에 의해 프로그램이 시작되었습니다. 길루스와 멜빈 N. 고프 수석 시험 조종사

비행 품질 평가

Gilruth가 사용한 비행 품질 요구사항의 연구를 위한 기법은 제어 위치와 힘, 비행기 각속도, 선형 가속, 공기 속도 및 고도와 같은 관련 수량을 기록하는 계기를 설치하는 것이었다.그리고 나서 노련한 시험 조종사가 특정한 비행 조건과 기동의 프로그램을 비행했다.비행 후, 기록에서 데이터가 옮겨졌고 결과는 조종사의 의견과 관련이 있었다.이 접근방식은 오늘날 일상적인 것으로 여겨질 수 있지만, 랭글리에서 이미 이용 가능한 비행 기록 기기와 비교 가능한 조건에서 시험에 이용 가능한 다양한 비행기의 장점을 이용한 Gilruth의 주목할 만한 최초 공헌이었다.

회전 또는 풀업으로 비행 품질 측정에서 중요한 양은 g 단위로 표시된 비행 방향에 대해 수직인 가속도 값과 함께 제어 스틱 또는 휠에 가해지는 제어력의 변화이다.이 양을 보통 g당 힘이라고 합니다.

우주선과의 관계

나사에 의해 개발 중인 우주선의 새로운 세대와 달에 우주 비행사들은 우주 왕복선을 대체할 및 조종사들 이들 과제들을 실행할 수 있는 용이함과 정밀도, 임무는 위험과 훈련 비용 성능에 중요한 효과가 있을 몇몇 임무 업무 등을 위한 매뉴얼 컨트롤 실력을 가질 것이다.[표창 필요한]현재 조종 우주선의 비행 품질에 대한 기준 기준은 존재하지 않는다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Hamel, Peter (2017). In-Flight Simulators and Fly-by-Wire/Light Demonstrators: A Historical Account of International Aeronautical Research. https://www.springer.com/gp/book/9783319539966: Springer. p. 2. ISBN 978-3-319-53996-6. {{cite book}}:외부 링크 location=(도움말)CS1 유지보수: 위치(링크)
  2. ^ 쿠퍼, G.E. 및 하퍼, R.P., "항공기 조종 품질 평가에 조종사 등급 사용", NASA TN D-5153, 1969년 4월
  3. ^ Gilruth, R.R., "비행기의 만족스러운 비행 품질을 위한 요건", NACA TR 755, 1943
  4. ^ MIL-STD-1797, 1987년 3월.
  5. ^ 항공 설계 표준, 성능 사양:군사용 회전익 항공기 취급 품질 요구사항," ADS-33, 1996년 5월
  6. ^ Malcolm J. Abzug, E. Eugene Larrabee (2002). Airplane stability and control: a history of the technologies that made aviation possible. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-80992-4.{{cite book}}: CS1 maint: 작성자 파라미터 사용(링크)

외부 링크