항공기

항공기는 공중의 지지를 얻음으로써 날 수 있는 차량이나 기계이다.정적 리프트 또는 에어포일의 ^[2]동적 리프트 또는 제트 엔진으로부터의 하강 추력을 사용하여 중력에 대항합니다.항공기의 일반적인 예로는 비행기, 헬리콥터, 비행선(블림프 포함), 글라이더, 파라모터, 열기구 ^[3]등이 있다.

항공기를 둘러싼 인간의 활동은 항공이라고 불린다.항공기의 설계와 제작을 포함한 항공의 과학은 항공학이라고 불린다.승무원은 탑승 조종사가 조종하지만 무인 항공기는 탑승 컴퓨터에 의해 원격 조종되거나 자체 조종될 수 있다.항공기는 리프트 유형, 항공기 추진, 용도 등 다양한 기준으로 분류할 수 있다.

역사

비행 모형 비행기와 유인 비행의 이야기는 수 세기 전으로 거슬러 올라간다. 하지만, 현대 최초의 유인 등반과 안전한 하강은 18세기에 개발된 더 큰 열기구에 의해 이루어졌다.두 번의 세계대전은 각각 큰 기술적 진보로 이어졌다.따라서 항공기의 역사는 5가지 시대로 나눌 수 있다.

• 최초의 실험부터 1914년까지 비행의 선구자.
• 제1차 세계 대전, 1914년부터 1918년까지
• 1918년부터 1939년까지의 세계 대전 사이의 항공.
• 1939년부터 1945년까지 제2차 세계 대전
• 1945년부터 현재까지 제트기 시대라고도 불리는 전후 시대.

리프트 방법

공기보다 가볍다 – 에어로스타트

에어로스타트는 배가 물 위에 뜨는 것과 같은 방식으로 부력을 이용하여 공중에 떠다닌다.이들은 하나 이상의 큰 세포나 카노피가 특징이며, 헬륨, 수소, 또는 주변 공기보다 밀도가 낮은 뜨거운 공기와 같은 상대적으로 밀도가 낮은 기체로 채워져 있습니다.이 중량을 항공기 구조물의 무게에 더하면 기체가 대체하는 공기와 같은 무게가 된다.

풍등으로 불리는 작은 열기구는 기원전 3세기 이전에 고대 중국에서 처음 발명되었고 주로 문화 경축에 사용되었고, 연은 2천 년 전에 고대 중국에서 처음 발명된 두 번째 종류의 비행체였다.(한나라 참조)

풍선은 원래 모든 에어로스타트였지만 비행선이라는 용어는 대형 동력 항공기 설계(일반적으로 고정 ^{[4][5][6][7][8][9]}날개형)에 사용되었다.1919년 프레드릭 핸들리 페이지는 "공중 선박"을 지칭하는 것으로 보고되었고, 작은 승객들은 "에어 요트"^[10]라고 불렸다.1930년대에 대륙간 대형 비행선은 때때로 "공중선" 또는 "비행선"^[11][12]으로 불리기도 했다.- 아직 구축되지 않았습니다.비행선이라고 불리는 동력 풍선과 나중에 크기가 크게 증가하도록 하는 단단한 선체의 출현은 이 단어들이 사용되는 방식을 바꾸기 시작했다.견고한 외부 골격과 가스백을 둘러싼 별도의 공기역학적 외피로 특징지어지는 거대한 동력식 에어로스타트가 생산되었으며, Zeppelins는 가장 크고 유명한 모델입니다.비행선이라고 불릴 만큼 충분히 큰 고정익 항공기나 비강성 풍선이 여전히 없었기 때문에, "비행선"은 이러한 항공기와 동의어가 되었다.그리고 1937년 힌덴부르크 참사와 같은 몇 가지 사고가 이 비행선들의 종말을 가져왔다.오늘날 "풍선"은 동력이 공급되지 않는 비행선이고 "비행선"은 동력이 공급되는 비행선이다.

동력이 있고 조종이 가능한 비행선은 여행선이라고 불린다.때로는 이 용어가 비강성 풍선에만 적용되기도 하며, 때로는 비행선의 정의로 간주되기도 한다(그 후 강성 또는 비강성일 수 있음).비강성 디리거블은 후면에 안정 핀이 있는 중간 정도의 공기역학적 가스백이 특징입니다.이것들은 곧 blamps로 알려지게 되었다.세계 2차 대전 동안, 이 모양은 사슬에 묶인 풍선에 널리 채택되었습니다; 바람이 부는 날씨에는, 이 둘 다 사슬에 걸리는 부담을 줄이고 풍선을 안정시킵니다.모양과 함께 블림프라는 별명이 붙었다.현대에는 어떤 작은 비행선이나 비행선도 비행선이라고 불리지만, 비행선은 동력이 공급되지 않을 뿐만 아니라 동력이 공급되지 않을 수도 있다.

공기보다 무거운 – 에어로다인

비행기와 같은 무거운 항공기는 항공기를 위로 밀어올리기 위한 반작용이 일어나도록 공기나 가스를 아래로 밀어내는 방법을 찾아야 합니다.공기 중의 이 역동적인 움직임이 이 용어의 기원이다.동적인 상승 추력을 생성하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 공기역학적 리프트와 엔진 추력 형태의 동력 리프트입니다.

날개를 포함한 공기역학적 양력은 가장 흔하며, 고정익 항공기는 날개의 전진에 의해 공중에 유지되고, 회전익이라고 불리는 날개 모양의 로터를 회전시켜 회전익기(Rotercraft는 회전익이라고 불린다.날개는 평평하고 수평인 표면으로, 보통 에어로포일로 단면을 형성합니다.날기 위해서는 공기가 날개 위로 흘러들어 양력을 발생시켜야 한다.플렉시블 윙은 직물이나 얇은 시트 소재로 만들어진 날개로, 종종 단단한 프레임 위에 늘어집니다.연은 지면에 묶여 있고 날개 위의 바람의 속도에 의존합니다. 바람의 속도는 유연하거나 단단하거나 고정되거나 회전할 수 있습니다.

동력 리프트로 항공기는 엔진 추력을 수직으로 아래로 향하게 됩니다.해리어 점프 제트, 록히드 마틴 F-35B와 같은 V/STOL 항공기는 동력 리프트를 사용하여 수직 이착륙하고 안정적인 비행에서 공기역학적 리프트로 전환합니다.

순수한 로켓은 양력을 위해 공기에 의존하지 않기 때문에 보통 에어로다인으로 간주되지 않는다; 그러나 많은 공기역학 리프트 차량은 로켓 모터에 의해 구동되거나 도움을 받아왔다.로켓 추진 미사일은 공기 흐름으로 인해 매우 빠른 속도로 공기역학적 양력을 얻는 경우가 극히 드물다.

고정 날개

고정익 항공기의 전신은 연이다.고정익 항공기는 날개 위로 기류를 만들기 위해 전진 속도에 의존하는 반면, 연은 지면에 묶여 있고 양력을 제공하기 위해 날개 위로 부는 바람에 의존한다.연은 비행기의 첫 번째 종류였고 기원전 500년경 중국에서 발명되었다.시험 항공기, 풍동, 컴퓨터 모델링 프로그램이 나오기 전에 많은 공기역학적 연구가 연으로 이루어졌다.

자유 비행이 가능한 최초의 무거운 비행선은 글라이더였다.조지 케일리가 설계한 글라이더는 1853년 최초의 진정한 유인 조종 비행을 수행했다.

실용적이고 동력 있는 고정익 항공기(비행기 또는 항공기)는 윌버와 오빌 라이트에 의해 발명되었다.추진 방법 외에도 고정 날개 항공기는 일반적으로 날개 구성에 따라 특성이 있습니다.가장 중요한 날개 특성은 다음과 같습니다.

• 날개 수 - 단면, 양면 등
• 날개 지지대 — 브레이스 또는 캔틸레버, 강성 또는 유연성.
• 날개 평면형 - 가로 세로 비율, 스위프 각도 및 스팬에 따른 변화(중요한 델타 날개 클래스 포함)를 포함합니다.
• 수평 스태빌라이저 위치(있는 경우).
• 이면각 - 양수, 0 또는 음수(면체)입니다.

가변 형상 항공기는 비행 중에 날개 구성을 변경할 수 있습니다.

날개는 동체가 없지만 작은 물집이나 꼬투리를 가지고 있을 수 있다.이것의 반대는 작은 안정화 및 제어 표면이 있을 수 있지만 날개가 없는 리프팅 바디입니다.

윙 인 지반 효과 차량은 일반적으로 ^[13]항공기로 간주되지 않는다.그들은 이륙하는 동안 기존의 항공기처럼 지상과 물 표면 가까이 효율적으로 "비행"한다.예를 들어 "카스피 해 괴물"이라는 별명을 가진 러시아 에크라노플랜트가 있다.인력으로 움직이는 항공기는 또한 최소한의 파일럿 파워로 공중을 떠다니기 위해 지상 효과에 의존하지만, 이는 단지 그들이 힘이 너무 부족하기 때문이다. 사실, 기체는 더 높이 날 수 있다.

로터크래프트

회전익 항공기 또는 회전익 항공기는 양력을 제공하기 위해 에어로포일 섹션 블레이드(회전익)가 있는 회전익기를 사용합니다.헬리콥터, 오토요시, 자이다인, 복합 로터크래프트 등 다양한 하이브리드가 있습니다.

헬리콥터는 엔진 구동 축에 의해 회전하는 로터를 가지고 있다.로터가 공기를 아래로 밀어 양력을 생성합니다.로터를 앞으로 기울임으로써 하향 흐름이 뒤로 기울어져 전진 비행을 위한 추력을 생성합니다.어떤 헬리콥터는 하나 이상의 로터를 가지고 있고, 어떤 헬리콥터는 끝에 가스 분출에 의해 회전하는 로터를 가지고 있다.

자동 회전 장치에는 동력이 공급되지 않는 회전 장치가 있으며 추력을 제공하는 별도의 발전소가 있습니다.로터가 뒤로 기울어져 있습니다.자동 자이로가 앞으로 이동하면 공기가 로터를 가로질러 위로 날아가 회전합니다.이 회전은 로터 위의 공기 흐름을 증가시켜 양력을 제공합니다.회전자 연은 동력 공급되지 않은 오토 자이로로, 전진 속도를 내기 위해 견인되거나 강풍 시 정적 닻에 묶여 키트가 달린 비행을 합니다.

사이클로이로들은 수평축을 중심으로 날개를 회전한다.

복합 회전익 항공기에는 전진 비행 시 일부 또는 모든 양력을 제공하는 날개가 있습니다.그것들은 오늘날 회전익 항공기가 아닌 동력 리프트 유형으로 분류된다.틸트로터 항공기(예: Bell Boeing V-22 Osprey), 틸트로터, 테일시터 및 콜롭터 항공기는 수직 비행의 경우 로터/프로펠러가 수평이고 전방 비행의 경우 수직이다.

기타 리프트 방법

• 리프팅 바디는 리프트를 발생시키는 형태의 항공기 바디를 말한다.날개가 있으면 너무 작아서 큰 양력을 얻을 수 없고 안정성과 제어에만 사용됩니다.리프팅 바디는 효율적이지 않습니다. 높은 드래그에 시달리고 또한 비행에 충분한 양력을 발생시키기 위해 고속으로 이동해야 합니다.마틴 마리에타 X-24와 같이 우주왕복선으로 이끈 많은 연구용 프로토타입들은 비록 우주왕복선은 아니지만, 몸을 들어올리고 있었고, 일부 초음속 미사일은 튜브형 몸체의 공기 흐름에서 양력을 얻는다.
• 동력 리프트 유형은 수직 이착륙(VTOL)을 위해 엔진에서 파생된 리프트에 의존합니다.대부분의 유형은 수평 비행을 위해 고정 날개 리프트로 전환합니다.동력 리프트 유형의 클래스에는 VTOL 제트 항공기(해리어 점프 제트)와 벨 보잉 V-22 오스프리와 같은 틸트로터가 포함된다.개인용 팬 리프트 호버 플랫폼과 제트 팩을 포함하여 일부 실험 설계는 비행 내내 리프트를 제공하기 위해 엔진 추력에 전적으로 의존합니다.VTOL 연구 설계에는 롤스로이스 스러스트 측정 리그가 포함됩니다.
• 플레트너 비행기는 고정된 날개 대신 회전 실린더를 사용하여 마그누스 효과로부터 양력을 얻습니다.
• 새총각은 날개를 펄럭이며 추진력을 얻는다.

궁극의 크기와 속도

크기

가장 작은 항공기는 장난감/레크리에이션 아이템과 나노 항공기이다.

(2016년 기준) 치수와 부피 면에서 가장 큰 항공기는 302피트(92m) 길이의 브리티시 에어랜더 10으로 헬리콥터와 고정 날개 기능을 갖추고 있으며, 보도에 따르면 최대 90mph(140km/h; 78kn), 최대 22,050파운드(^[14][15][16]1만 kg)의 적재물에 2주간의 공중 내구성을 갖추고 있다.

2016년 기준으로^[update] 무게 기준으로 가장 큰 항공기와 가장 큰 일반 고정익 항공기는 안토노프 An-225 Mriya이다.1980년대 우크라이나에서 제작된 6엔진 러시아 수송기는 길이가 84m(276피트)이고 날개 폭은 88m(289피트)이다.428,834파운드(194,516kg)의 화물을 수송한 후 세계 페이로드 기록을 보유하고 있으며, 최근에는 100t(220,000lb)의 화물을 상업적으로 날리고 있습니다.최대 적재 중량이 550–700t(1,210,000–1,540,000lb)인 이 항공기는 또한 현재까지 제작된 항공기 중 가장 무거운 항공기이다.그것은 500mph (800km/h; 430kn)^{[17][18][19][20][21]}의 속도로 항해할 수 있다.

가장 큰 군용기는 우크라이나 안토노프 An-124 Ruslan (세계에서 두 번째로 큰 민간 ^[22]수송기로도 사용됨)과 380t 이상의 무게와 적재량을 지닌 ^[21][23]미국 록히드 C-5 갤럭시 수송기이다.8 엔진, 피스톤/프로펠러 Hughes H-4 Hercles "Spruce Goose"는 현재 항공기보다 날개 폭이 크고 꼬리 높이가 가장 높은 미국 제2차 세계 대전 목조 비행선 운송기이며, 1940년대 후반에는 단 한 번의 짧은 홉만 날았다.

위에 언급된 An-225와 An-124를 제외하고 가장 큰 민간 항공기는 에어버스 A300 제트 여객기의 화물 운송 파생 모델인 보잉 747 제트 여객기/수송기의 보잉 드림리프터 화물 운송 파생 모델인 에어버스 벨루가 화물 운송이다 (747-200B는 1960년대 제작 당시 최대 무게의 항공기로 제작되었다).400t 이상(880,000lb)^[23] 중 8대와 2층 에어버스 A380 "슈퍼점보" 제트 여객기(세계 최대 여객기)^[21][24]입니다.

속도

공기 호흡 동력 항공기의 가장 빠른 비행 기록과 가장 빠른 비행 기록은 스크램젯으로 구동되는 극초음속 리프팅 차체 실험 항공기인 NASA X-43A 페가수스의 마하 9.6m/s(11,854km/h; 6,400.7; 736.6mph)였다.X-43A는 마하 6.3으로 2004년 11월 16일 세 번째이자 마지막 비행에서 2004년 ^[25][26]3월에 세워진 정확히 2,160.9m/s(7,779km/h; 4,200.5kn; 4,834mph)의 세계 기록을 깼다.

X-43A 이전에 기록된 동력 비행기 비행 중 가장 빠른 것은 마하 6.72의 로켓 추진 항공기 X-15A-2, 즉 2,304.96 m/s(8,297.9 km/h; 4,415,48 kn)였다.한 번의 비행으로 그것은 354,300피트(108,000m)^[27][28][29]의 고도에 도달했다.

(로켓과 미사일을 제외한) 현재 또는 이전에 운용 가능한 (2016년 기준) 가장 빠른 것으로 알려진 생산 항공기는 다음과 같다.

• 가장 빠른 고정익 항공기와 가장 빠른 활공기는 로켓-활공기 하이브리드 항공기로, 8,575 m/s(30,870 km/h; 16,668 kn; 19,180 ^[27][30]mph)의 속도로 대기권에 재진입했다.
• 역대 가장 빠른 군용기: 마하 3.3 이상 비행하는 것으로 알려진 미국의 정찰 제트 고정익 항공기인 록히드 SR-71 블랙버드는 1,131.9 m/s (4,075 km/h; 2,200.2 kn; 2,532 mph)와 같다.1976년 7월 28일, SR-71은 2,193mph(3,529km/h; 1,906kn; 980m/s)의 절대 속도 기록과 85,068ft(25,929m)의 절대 고도 기록을 세웠다.1990년 1월 퇴역할 당시, 세계에서 가장 빠른 공기 호흡 항공기/최고속 제트 항공기였으며,^{[27][31][32][33][34][35]} 2016년^[update] 8월 현재도 그 기록을 보유하고 있다.

참고: 일부 소식통들은 위에서 언급한 X-15를 "가장 빠른 군용 비행기"라고 언급한다. 왜냐하면 그것은 부분적으로 미국 해군과 공군의 프로젝트였기 때문이다. 그러나 X-15는 실제 실험적인 군사 ^[29]작전에는 사용되지 않았다.

• 현재 가장 빠른 군용기는 소련/러시아 미코얀-구레비치 MiG-25로 마하 3.2를 사용할 수 있으며 엔진 손상을 감수하고 1,097.6m/s(3,951km/h; 2,133.6kn; 2,455mph) 또는 마하 2.83, 970.49m(69s)와 같다.둘 다 2016년 ^[36][37][38]현재 운용 중인 전투기-요격기 제트기이다.
• 지금까지 만들어진 가장 빠른 민간 비행기이자 지금까지 만들어진 가장 빠른 여객기: 잠시 운영되는 투폴레프 Tu-144 초음속 제트 여객기 (마하 2.35, 1,600mph, 2,587km/h)로, 약 마하 2.2의 속도로 순항하는 것으로 믿어졌다.Tu-144는 1976년부터 2003년 소형 콩코드 함대가 영구 착륙할 때까지 운항한 마하 2.02 (1.450mph, 순항 고도에서 2,333kmh)로 알려진 프랑스/영국 초음속 여객기인 콩코드(Mach 2.23)에 의해 1968년부터 1978년까지 공식적으로 운용되었다.2000년대 ^{[27][29][39][40]}초반의 추락 사고율을 낮췄습니다.
• 현재 가장 빠른 민간 비행기: 마하 0.935 또는 320.705m/s (1,154.54km/h; 623.401kn; 717.40mph)의 속도를 낼 수 있는 미국 비즈니스 제트기인 세스나 인용 X.경쟁사인 American Gulfstream G650 비즈니스 제트기는 마하 0.925, 즉 317.275m/s(1,142.19km/h; 616.733kn; 709.72mph)^{[27][29][41][42]}에 도달할 수 있다.
• 현재 비행 중인 가장 빠른 여객기는 보잉 747로 마하 0.885, 303.555m/s (1,092.80km/h; 590.064kn; 679.03mph) 이상의 속도로 비행할 수 있는 것으로 알려졌다.이전에는 문제가 많고 수명이 짧은 러시아(소련) 투폴레프 Tu-144 SST(마하 2.35, 806.05m/s (2,901.8km/h, 1,566.84kn, 1,803.1mph)와 프랑스/영국 콩코드 2.35m/s)가 최고 속도였다.h; 623.401kn; 717.40mph).^[27][39][40]그 전에, 1960년대의 Convair 990 Coronado 제트 여객기는 600mph (970 km/h; 520 kn; 270 m/s) 이상의 속도로 비행했다.

추진력

무동력 항공기

글라이더는 일단 공중에 뜨면 추진력을 사용하지 않는 공기보다 무거운 항공기이다.이륙은 높은 위치에서 전방 및 하방으로 발사하거나 견인선을 통해 지상 윈치 또는 차량 또는 동력 "터그" 항공기를 통해 공중으로 당겨질 수 있다.글라이더가 전방 공기 속도를 유지하고 상승하려면 공기에 대해 하강해야 합니다(그러나 반드시 지면에 대해 하강해야 하는 것은 아닙니다).많은 글라이더는 열전류와 같은 상승기류에 의해 높이를 높일 수 있습니다.최초의 실용적이고 통제 가능한 예는 많은 사람들이 최초의 항공 엔지니어로 인식하고 있는 영국의 과학자이자 선구자인 조지 케일리에 의해 설계되고 건설되었다.글라이더의 일반적인 예로는 세일플레인, 행글라이더, 패러글라이더가 있습니다.

풍선은 바람에 따라 표류하지만 조종사는 일반적으로 공기를 가열하거나 밸러스트를 방출하여 고도를 제어할 수 있으며, (풍향이 고도에 따라 변화하기 때문에) 어느 정도 방향을 제어할 수 있습니다.날개 모양의 하이브리드 풍선은 오르내릴 때 방향을 향해 미끄러질 수 있지만, 구형의 풍선은 그러한 방향 제어를 가지고 있지 않다.

연은 테더 또는 카이트 라인의 장력을 유지하는 지면 또는 다른 물체(고정 또는 이동)에 묶여 있는^[43] 항공기입니다. 연은 그 위로 또는 아래로 부는 가상 또는 실제 바람에 의존하여 양력과 항력을 발생시킵니다.키팅(Kiting)은 키팅(kiting) 편향을 얻기 위해 모양을 만들고 묶는 풍선-키트(balloon-kite) 하이브리드로 공기보다 가볍거나 중성자 부력 또는 공기보다 무거울 수 있습니다.

동력 항공기

동력 항공기는 하나 이상의 기계적 동력원을 탑재하고 있으며, 일반적으로 고무와 인력도 사용되었습니다.대부분의 항공기 엔진은 경량 왕복 엔진 또는 가스 터빈입니다.엔진 연료는 보통 날개에 있는 탱크에 저장되지만 더 큰 항공기는 동체에 추가적인 연료 탱크가 있습니다.

프로펠러 항공기

프로펠러 항공기는 하나 이상의 프로펠러(에어스크류)를 사용하여 전진 방향의 추력을 생성합니다.프로펠러는 일반적으로 트랙터 구성에서는 전원 전면에 장착되지만 푸셔 구성에서는 뒤에 장착할 수 있습니다.프로펠러 배치의 변형에는 역회전 프로펠러와 덕트 팬이 포함됩니다.

많은 종류의 발전소가 프로펠러를 구동하기 위해 사용되어 왔다.초기의 비행선들은 인력이나 증기 엔진을 사용했다.보다 실용적인 내연 피스톤 엔진은 제2차 세계대전 전까지 거의 모든 고정익 항공기에 사용되었으며 여전히 많은 소형 항공기에 사용되고 있다.터빈 엔진을 사용하여 터보프롭 또는 프로펠러 형태로 프로펠러를 구동하는 유형도 있습니다.인간에 의한 비행은 이루어졌지만 실질적인 교통수단이 되지는 않았다.무인항공기와 모형은 전기 모터와 고무줄과 같은 동력원을 사용해 왔다.

제트기

제트 항공기는 공기를 흡입하고 연소실에서 연료를 연소시키고 추력을 제공하기 위해 배기가스를 후방으로 가속하는 공기 호흡 제트 엔진을 사용한다.

제트 엔진 구성에는 터보젯과 터보팬이 있으며, 때로는 애프터 버너를 추가할 수도 있습니다.회전 터보 기계가 없는 것은 펄스 제트와 램 제트가 있습니다.이 기계적으로 단순한 엔진은 정지해 있을 때 추력을 내지 않기 때문에, V-1 비행 폭탄이나 로켓과 같은 투석기를 사용하여 항공기를 비행 속도로 발사해야 한다.다른 엔진 종류로는 모터젯과 듀얼 사이클 프랫 & 휘트니 J58이 있다.

프로펠러를 사용하는 엔진에 비해 제트 엔진은 훨씬 더 높은 추력, 더 빠른 속도, 그리고 약 40,000피트(12,000m) 이상의 효율성을 ^[44]제공할 수 있다.그것들은 또한 로켓보다 훨씬 더 연료 효율적이다.그 결과 거의 모든 대형, 고속 또는 고공 항공기는 제트 엔진을 사용한다.

로터크래프트

헬리콥터와 같은 일부 회전익 항공기에는 동력식 회전익 또는 회전자가 있으며, 여기서 회전익 디스크는 양력의 일부가 앞으로 향하도록 약간 앞으로 기울일 수 있습니다.로터는 프로펠러와 마찬가지로 피스톤 엔진 또는 터빈과 같은 다양한 방법으로 구동될 수 있습니다.실험에서는 로터 블레이드 선단에 제트 노즐을 사용하기도 했습니다.

기타 동력 항공기 유형

• 로켓으로 움직이는 항공기는 가끔 실험되었고, Messerschmitt Me 163 Komet 전투기는 2차 세계대전에서 실전까지 겪었다.그 이후로, 그들은 공기 흡입 엔진이 작동할 수 없는 우주로 올라간 북미 X-15와 같은 연구용 항공기로 제한되었다.로켓은 일반적으로 고부하 항공기의 로켓 지원 이륙을 위해 주 발전소의 보충물로 더 자주 사용되어 왔지만, 손더스-로 SR.53과 같은 일부 하이브리드 설계에서 고속 대시 기능을 제공한다.
• 새총각은 날개를 펄럭이며 추진력을 얻는다.먹잇감을 포획할 수 있도록 먹잇감을 정지시키는 데 사용되는 모델 매와 장난감 새에서 실용성을 발견했다.

설계 및 시공

항공기는 고객 및 제조사 수요, 안전 프로토콜 및 물리적 및 경제적 제약과 같은 많은 요소에 따라 설계된다.많은 항공기 유형에서 설계 프로세스는 국가 내공성 당국에 의해 규제된다.

항공기의 주요 부품은 일반적으로 세 가지 범주로 나뉜다.

• 이 구조물은 주요 하중 지지 요소 및 관련 장비로 구성됩니다.
• 추진 시스템(전원이 공급되는 경우)은 위에서 설명한 바와 같이 전원 및 관련 장비로 구성됩니다.
• 항전 장치는 컨트롤, 내비게이션 및 통신 시스템으로 구성되어 있으며, 일반적으로 전기적인 특성을 가지고 있습니다.

구조.

구조 설계에 대한 접근법은 항공기 유형에 따라 매우 다양하다.패러글라이더와 같은 일부 재료는 장력에 의해 작용하고 형태를 유지하기 위해 공기역학적 압력에 의존하는 유연한 재료로만 구성됩니다.풍선은 마찬가지로 내부 가스 압력에 의존하지만, 그 아래에 탑재물을 운반하기 위해 단단한 바구니나 곤돌라가 매달릴 수 있습니다.비행선을 포함한 초기 항공기는 종종 단단한 프레임 위에 늘어뜨린 상당히 부드러운 에어로셸을 제공하기 위해 유연한 도프 항공기 섬유 덮개를 사용했다.이후 항공기는 반 모노코크 기법을 채택하여 비행 하중을 상당 부분 분담할 수 있을 정도로 표면이 딱딱했습니다.진정한 모노코크 설계에서는 내부 구조가 남아 있지 않습니다.최근 지속가능성에 대한 강조가 주목을 받으면서 탄소 발자국이 작고 강철보다 10배 더 강한 마는 미래 제조의 표준이 될 수 있다.^[45]

항공기의 주요 구조 부품은 항공기의 유형에 따라 달라집니다.

에어로스타츠

공기보다 가벼운 유형은 하나 이상의 가스백이 특징이며, 일반적으로 유연한 케이블의 지지 구조 또는 선체라고 불리는 단단한 골격을 가지고 있습니다.엔진이나 곤돌라와 같은 다른 요소들도 지지 구조물에 부착될 수 있다.

아로디네스

공기보다 무거운 유형은 하나 이상의 날개와 중앙 동체로 특징지어집니다.동체에는 일반적으로 안정성과 제어를 위한 꼬리 또는 엠페니지(empennage)와 이착륙을 위한 언더캐리지가 있다.엔진은 동체 또는 날개에 위치할 수 있습니다.고정익 항공기에서는 날개가 동체에 단단하게 부착되고 회전익 항공기에서는 날개가 회전하는 수직 축에 부착됩니다.소형 설계에서는 구조물의 일부 또는 전체에 유연한 재료를 사용하여 견고한 프레임 또는 공기압으로 고정하는 경우가 있습니다.구조물의 고정 부분은 기체를 구성한다.

항전

항전 장치는 항공기 비행 제어 시스템과 조종석 계기, 항법, 레이더, 모니터링 및 통신 시스템을 포함한 관련 장비로 구성된다.

비행 특성

비행 봉투

항공기의 비행 외피(flight envelope)는 비행 속도, 하중 계수 및 ^[46][47]고도 측면에서 승인된 설계 능력을 의미한다.이 용어는 또한 기동성과 같은 항공기 성과에 대한 다른 평가도 참조할 수 있다.예를 들어 너무 빠른 속도로 잠수함으로써 항공기가 남용될 경우, 항공기는 봉투 밖으로 날아간다고 하는데, 이는 제조사가 설정한 설계 한계를 넘어섰기 때문에 무모한 것으로 간주됩니다.엔벨로프를 넘으면 플래터나 회복 불가능한 스핀에 들어가는 등 알려진 결과가 될 수 있습니다(경계의 가능한 이유).

범위

항속거리는 항공기가 이륙과 착륙 사이를 비행할 수 있는 거리로, 항공기가 공중에 머물 수 있는 시간에 의해 제한된다.

동력 항공기의 경우 시간 제한은 연료 부하와 소비 속도에 의해 결정된다.

동력이 공급되지 않는 항공기의 경우, 최대 비행 시간은 날씨 조건과 조종사의 내구성과 같은 요인에 의해 제한된다.많은 항공기 유형이 낮 시간에 제한되는 반면 풍선은 인양 가스의 공급에 의해 제한됩니다.범위는 평균 지상 속도에 최대 공중 시간을 곱한 값으로 볼 수 있습니다.

에어버스 A350-900ULR은 현재 최장거리 ^{[citation needed]}여객기다.

비행 역학

비행 역학은 3차원의 항공기의 방향과 제어에 관한 과학이다.세 가지 중요한 비행 역학 매개변수는 피치, 롤링 및 요로 알려진 차량의 무게 중심을 통과하는 세 축 주위의 회전 각도입니다.

• 롤(roll)은 세로축(배의 롤링 또는 힐링과 동일)에 대한 회전으로 롤 또는 뱅크 각도로 측정된 날개 끝의 위쪽으로의 움직임을 제공합니다.
• 피치는 측면 수평축에 대한 회전으로, 공격 각도로 측정된 항공기 노즈의 상하 이동을 제공한다.
• 요는 수직 축을 중심으로 회전하는 것으로, 코의 좌우로 움직임을 주는 것으로, 사이드 슬립이라고 합니다.

비행 역학은 이러한 각 축에 대한 항공기 회전의 안정성과 제어와 관련이 있다.

안정성.

불안정한 항공기는 의도된 비행 경로에서 이탈하는 경향이 있어 비행이 어렵다.매우 안정적인 항공기는 비행 경로에 머무르는 경향이 있고 기동이 어렵다.따라서 모든 설계에서 원하는 수준의 안정성을 달성하는 것이 중요합니다.디지털 컴퓨터의 광범위한 사용 이후 설계가 본질적으로 불안정하고 인위적인 안정성을 제공하기 위해 컴퓨터 제어 시스템에 의존하는 것이 점점 더 일반적이다.

고정날개는 일반적으로 피치, 롤링, 요가 불안정합니다.기존 고정 날개 설계의 피치 및 요 안정성을 위해서는 ^[50]화살의 깃털과 유사하게 작용하는 수평 및 수직 안정 ^[48][49]장치가 필요합니다.이러한 안정화 표면은 공기역학적 힘의 균형을 유지하고 피치와 ^[48][49]요의 비행 역학을 안정시킵니다.일반적으로 테일 섹션(empennage)에 장착되지만, 카나드 레이아웃에서는 메인 뒷날개가 카나드 포플레인 대신 피치 스태빌라이저로 사용됩니다.탠덤 윙과 테일리스 항공기는 안정성을 달성하기 위해 동일한 일반 규칙에 의존하며, 후방 표면은 안정적 표면이다.

로터리 윙은 일반적으로 요가 불안정하므로 수직 스태빌라이저가 필요합니다.

풍선은 일반적으로 페이로드가 리프트 중심 아래에 매달리는 방식 때문에 피치 앤 롤이 매우 안정적입니다.

통제

비행 제어 표면은 조종사가 항공기의 비행 자세를 제어할 수 있도록 하며, 일반적으로 날개의 일부이거나 관련 안정화 표면에 장착되거나 이와 통합되어 있다.그들의 발전은 비행에서 조종할 수 없었던 항공기의 역사에서 중요한 발전이었다.

항공 우주 공학자는 질량 중심에 대한 차량의 방향(자세)을 위한 제어 시스템을 개발합니다.제어 시스템은 다양한 방향으로 힘을 가하고 항공기의 공기역학 중심 주위에 회전력 또는 모멘트를 발생시켜 항공기를 피치, 롤링 또는 요로 회전시키는 액추에이터를 포함한다.예를 들어, 피칭 모멘트는 항공기의 공기역학적 중심에서 전방 또는 후방으로 떨어진 거리에 가해져 항공기가 위 또는 아래로 피칭되도록 하는 수직력이다.제어 시스템은 때로는 항력을 증가시키거나 감소시키기 위해 사용되기도 한다. 예를 들어 착륙을 위한 안전한 속도까지 항공기를 느리게 하기 위해서이다.

항공기에 작용하는 두 가지 주요 공기역학적 힘은 공중에서 항공기를 지탱하는 양력과 반대되는 항력이다.제어 표면 또는 기타 기법을 사용하여 회전을 유도하지 않고 이러한 힘에 직접 영향을 미칠 수도 있습니다.

항공기 사용의 영향

항공기는 장거리, 고속 이동을 허용하며 일부 상황에서는 연료 효율이 더 높은 운송 수단이 될 수 있다.그러나 항공기는 연료 효율 고려를 넘어 환경 및 기후에 영향을 미친다.그것들은 또한 다른 형태의 이동에 비해 상대적으로 소음이 많고, 높은 고도 항공기는 비행 항로를 발생시키는데, 이는 실험적인 증거로 날씨 패턴을 바꿀 수 있다는 것을 시사한다.

항공기의 용도

항공기는 다양한 용도에 최적화된 여러 가지 다른 유형으로 생산된다. 즉, 전투 유형뿐만 아니라 많은 종류의 지원 항공기를 포함하는 군용 항공기 및 모든 비군사 유형, 실험 및 모델을 포함하는 민간 항공기이다.

군사의

군용 항공기는 모든 ^[51]종류의 합법적 또는 반란적 무장 서비스에 의해 운용되는 항공기이다.군용 항공기는 전투용 또는 비전투용이 될 수 있습니다.

• 전투기는 자체 ^[51]무장을 이용해 적의 장비를 파괴하도록 설계된 항공기이다.전투기는 크게 전투기와 폭격기로 나뉘며, 공격 헬기를 포함한 전폭기와 공격기와 같은 몇 가지 기종이 있다.
• 비전투기는 전투용으로 설계되지 않았지만 정당방위용 무기를 탑재할 수 있다.전투 이외의 역할에는 수색 및 구조, 정찰, 관찰, 수송, 훈련, 공중 급유가 포함됩니다.이러한 항공기는 종종 민간 항공기의 변형이다.

대부분의 군용기는 공기보다 무거운 동력이다.글라이더와 풍선 같은 다른 종류들도 군용 항공기로 사용되었다. 예를 들어, 풍선은 남북전쟁과 1차 세계대전 동안 관측용으로 사용되었고, 군사 글라이더는 2차 세계대전 동안 군대를 착륙시키기 위해 사용되었다.

시민

민간 항공기는 상업용과 일반형으로 나뉘지만, 중복되는 부분이 있다.

민간 항공기는 예약 및 전세 항공편을 위해 설계된 유형, 승객, 우편 및 기타 화물을 운송하는 유형을 포함한다.대형 여객기는 여객기이며, 그 중 가장 큰 여객기는 광체 항공기이다.소형 기종 중 일부는 일반 항공에도 사용되며, 대형 기종 중 일부는 VIP 항공기로 사용된다.

일반 항공은 다른 종류의 민간(조종사가 시간이나 비용을 지불받지 않는 경우)과 상업적 사용을 포괄하는 잡동사니이며, 비즈니스 제트기, 훈련기, 자가 제작, 글라이더, 워버드 및 열기구와 같은 다양한 항공기 유형을 포함한다.오늘날 항공기의 대부분은 일반적인 항공 형태이다.

실험적인

실험 항공기는 비행 중에 완전히 증명되지 않았거나 미국에서 실험 증명서라고 불리는 특수 내공 증명서를 가지고 있는 항공기이다.이는 종종 항공기가 새로운 항공우주 기술을 테스트하고 있다는 것을 의미하지만, 이 용어는 아마추어 제작 및 키트 제작 항공기를 의미하기도 하며, 이들 중 대부분은 검증된 설계에 기초한다.

모델

모형 항공기는 재미, 정적 표시, 공기역학 연구 또는 다른 목적으로 비행하도록 만들어진 작은 무인 항공기이다.축척 모형은 더 큰 설계의 복제본입니다.

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리스트

• 초기 비행 기계
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토픽

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레퍼런스

• Gunston, Bill (1987). Jane's Aerospace Dictionary 1987. London, England: Jane's Publishing Company Limited. ISBN 978-0-7106-0365-4.

외부 링크

역사

• 현대 항공기의 진화(NASA)
• 가상 박물관
• Smithsonian Air and Space Museum - 항공기와 우주선의 역사에 특히 초점을 맞춘 온라인 컬렉션
• Life지의 Wayback Machine 슬라이드 쇼에서 2009년 12월 13일 아카이브된 놀라운 얼리 플라잉 머신

정보

• Airliners.net
• 항공 사전 - 무료 항공 용어, 문구 및 항아리
• 뉴사이언티스트 항공 페이지