스핀(공기역학)

Spin (aerodynamics)
스핀 - 정지 및 자동 회전의 가중

비행 역학에서 스핀은 항공기의 세로 축에 대한 자동 회전(무지령 롤링)과 수직 축을 중심으로 한 얕고 회전하는 하향 경로를 초래하는 특별한 정지 범주이다.회전은 항공기가 정지 [1]지점에 있는 동안 충분한 요가 있는 경우 비행 자세에서 의도적으로 또는 의도하지 않게 입력할 수 있다.정상적인 회전에서는 회전 안쪽의 날개가 멈춘 반면 바깥쪽 날개는 날고 있습니다.양쪽 날개가 정지할 수 있지만, 각 날개의 공격 각도와 결과적으로 양력항력이 다릅니다.[2]

어느 경우든 항공기는 더 높은 드래그와 리프트 손실 때문에 정지된 날개를 향해 자동 회전한다.스핀은 높은 공격 각도, 최소 한쪽 날개에서 스톨 아래의 공기 속도 및 얕은 하강으로 특징지어집니다.복구 및 충돌 방지에는 구체적이고 직관적인 일련의 조치가 필요할 수 있습니다.

스핀은 어느 날개도 정지하지 않고 낮은 공격각도와 높은 비행속도로 특징지어지는 나선형 다이빙과는 다릅니다.스파이럴 다이빙은 어느 날개도 정지하지 않기 때문에 스핀의 종류가 아닙니다.스파이럴 다이빙에서 항공기는 조종사의 비행 제어 입력에 통상적으로 반응하며, 스파이럴 다이빙으로부터의 회복은 [3]스핀으로부터의 회복에 필요한 것과 다른 일련의 동작을 필요로 한다.

비행 초기에 스핀은 종종 "테일스핀"[4]이라고 언급되었다.

스핀의 발생 방법

공기역학적 스핀도: 리프트 및 드래그 계수 대 공격 각도

많은 종류의 비행기는 조종사가 (의도적 또는 의도하지 않게)[5] 비행기를 요(Yaw)시키고 동시에 정지시키는 경우에만 회전합니다.이러한 상황에서 한쪽 날개가 다른 쪽 날개에 비해 더 깊게 멈추거나 멈춥니다.먼저 멈춘 날개가 떨어져 공격 각도가 높아지고 [6]멈춤이 깊어집니다.스핀이 발생하려면 윙이 하나 이상 정지되어 있어야 합니다.다른 날개는 상승하여 공격 각도를 줄이며, 항공기는 더 깊이 멈춰 있는 날개를 향해 요우합니다.두 날개 사이의 양력 차이는 항공기를 롤링하게 하고, 항력의 차이는 항공기를 계속 요잉하게 만든다.

이 절에 표시된 스핀[7] 특성 다이어그램은 보통 또는 높은 종횡비를 가지며 주로 중간 요로 회전하는 스핀 운동을 유도하는 스위프백이 거의 또는 전혀 없는 항공기의 전형적인 형태이다.상대적으로 요와 피치 관성이 큰 낮은 종횡비 스윕 윙의 경우 다이어그램이 달라지며 [7]요의 우세를 나타낸다.

의도하지 않은 회전을 초래할 수 있는 한 가지 일반적인 시나리오는 착륙 시퀀스 중에 활주로 쪽으로 미끄러져 조정되지 않은 회전을 하는 것입니다.최종 접근으로 선회하는 조종사는 회전 속도를 높이기 위해 방향타를 더 많이 적용하고 싶을 수 있다.그 결과 비행기의 기수가 수평선 아래로 떨어지고 방향타 굴림에 의해 뱅크 각도가 증가하는 두 가지 현상이 나타난다.이러한 의도하지 않은 변경에 대응하여 파일럿은 반대편 에일러론을 적용하여 뱅크 각도를 낮추면서 엘리베이터 제어 장치를 후방으로 끌어내기 시작합니다(따라서 공격 각도와 부하 계수를 증가시킵니다).

극단으로 치달으면 항공기가 정지할 수 있는 충분한 공격 각도와 함께 조정되지 않은 회전을 초래할 수 있다.이것은 크로스 컨트롤 스톨이라고 불리며, 조종사가 회복할 시간이 거의 없는 낮은 고도에서 일어난다면 매우 위험하다.이 시나리오를 피하기 위해 조종사들은 항상 조정된 선회하는 것의 중요성을 배운다.이들은 활주로 중심선의 오버슈트를 방지하고 더 큰 안전 여유를 제공하기 위해 단순히 더 일찍 그리고 더 낮게 최종 선회하는 것을 선택할 수 있습니다.인증된 경량 단일 엔진 비행기는 정지 및 스핀 거동에 관한 특정 기준을 충족해야 합니다.스핀은 종종 훈련, 비행 테스트 또는 곡예비행을 위해 의도적으로 입력된다.

단계

초기 스핀 및 복구

회전으로부터 회복할 수 있는 항공기에서 회전은 4가지 [8]단계로 구성됩니다.일부 항공기는 회전, 특히 플랫 스핀에서 회복이 어렵거나 불가능하다.저고도에서는 지형에 영향을 미치기 전에 스핀 복구가 불가능할 수 있으므로 저속 및 저속 항공기는 스핀 관련 사고에 특히 취약하다.

  • 진입 – 항공기가 요(Yaw)를 허용하면서 날개의 임계 공격 각도를 초과하거나 방향타시작된 미끄럼 방지 [9]비행으로 요(Yaw)를 유도하여 비행기가 정지합니다.
  • 버핏 – 임계 공격 각도에서 기류의 경계층이 날개 날개 날개에서 분리되기 시작하여 양력을 상실하고 난류 기류에 의한 제어면의 진동이 발생합니다.
  • 출발 – 항공기는 정지 상태에서 더 이상 안정적인 비행을 유지할 수 없으며 원래 비행 경로에서 벗어납니다.
  • 정지 후 회전 – 항공기는 세 축 모두에서 회전을 시작합니다. 노즈 피치 자세가 떨어지거나 일부 경우에는 항공기가 요잉을 시작하고 한쪽 날개가 떨어집니다.

스핀은 다음 설명자를 사용하여 분류할 수 있습니다.

  • 초기 – 안쪽 날개가 전진하는 날개보다 더 깊이 정지한 상태에서 롤링과 요 모션이 모두 지배적입니다.
  • 개발 – 항공기의 회전 속도, 비행 속도 및 수직 속도가 안정화됩니다.항공기가 코르크따개 [10]경로를 따라 아래쪽으로 회전할 때 한쪽 날개가 다른 쪽 날개에 비해 더 깊이 멈춰 있습니다.
  • 복구 – 적절한 제어 입력으로 요 회전이 느려지거나 정지되고 항공기 노즈 자세가 낮아져 날개의 공격 각도가 감소하고 스톨이 파손됩니다.기수가 낮은 자세에서 빠르게 증가하며 항공기는 더 이상 회전하지 않습니다.조종기는 관례적으로 반응하며 비행기는 정상 비행으로 돌아갈 수 있다.

모드

미국 항공우주국(NASA)은 네 가지 회전 방식을 정의했다.이들 4가지 모드는 [11]날개의 공기 흐름의 공격 각도로 정의됩니다.

NASA 스핀 모드 분류
스핀 모드 공격 각도 범위(도)
평평한 65 ~ 90
적당히 평평함 45 ~ 65
적당한 급경사 30 ~ 45
가파르다 20~30

1970년대에 NASA는 랭글리 연구 센터의 스핀 터널을 사용하여 단일 엔진 일반 항공기의 회전 특성을 조사했습니다.9개의 다른 꼬리 디자인에 [12]1/11 축척 모델이 사용되었습니다.

부적절한 스핀 특성을 야기하는 일부 테일 디자인에는 두 가지 안정적인 스핀 모드가 있습니다. 하나는 가파르거나 적당히 가파르고 다른 하나는 평평하거나 평평합니다.일반적으로 두 모드 중 더 평평한 모드에서 복구하는 것은 신뢰성이 떨어지거나 불가능했습니다.무게 중심이 위치할수록 스핀이 평평해지고 [13]회복의 신뢰성이 떨어집니다.모든 테스트에서 모델의 무게 중심은 평균 공기역학 코드(MAC)의 14.5% 또는 [14]MAC의 25.5%였습니다.

정상 범주에서 인증된 단일 엔진 비행기 유형은 최소 한 바퀴의 회전으로부터 회복하기 위해 입증되어야 하는 반면, 유틸리티 범주에서 인증된 단일 엔진 항공기는 조종사 행동이나 공기역학 [15]특성으로 인해 회전 중에 어느 시점에서도 회복할 수 없는 6바퀴 회전을 입증해야 합니다.NASA는 두 스핀 모드 중 평평한 모드를 제거하고 가파른 모드에서 보다 안정적으로 [16]복구하기 위해 다양한 테일 구성과 기타 전략을 권장합니다.

역사

항공기의 초창기에는 스핀에 대한 이해가 부족했고 종종 치명적이었다.적절한 회복 절차는 알려지지 않았으며 조종사의 스틱을 다시 당기려는 본능은 회전을 더 어렵게 만들었다.이로 인해, 그 회전은 비행사의 생명을 언제든지 낚아채고 방어할 수 없는 예측할 수 없는 위험이라는 평판을 얻었다.초기 항공에서, 개별 조종사들은 임시 실험을 통해 스핀을 탐색했고(흔히 우발적으로), 공기역학자들이 현상을 조사했다.윙스 오버 아메리카(1944)의 해리 브루노에 따르면 링컨 비치는 마음대로 스핀을 아웃시킬 수 있었다.

1912년 8월, Wilfred Parke RN 중위는 그의 Avro Type G 복엽기라크힐에서 700피트 (210 m) AGL의 교통 패턴에서 회전하면서 우발적인 회전으로부터 회복한 최초의 비행사가 되었다.파크는 엔진 속도를 높이고 스틱을 뒤로 당겨 스핀으로 전환함으로써 스핀으로부터의 회복을 시도했지만 효과가 없었다.이 항공기는 140m(450피트) 상공에서 추락했으며 공포에 질린 관측통들은 치명적인 추락을 예상했다.파크는 원심력으로 불구가 되었지만 여전히 탈출구를 찾고 있었다.조종석 오른쪽에서 그를 고정시키는 힘을 무력화시키기 위해, 그는 완전히 오른쪽 키를 적용했고, 비행기는 지상에서 50피트(15m)[17] 높이에서 수평을 유지했습니다.이제 항공기가 통제된 상태에서, 파크는 올라갔고, 또 다른 접근을 했고, 안전하게 착륙했다.

"파크의 기술"의 발견에도 불구하고, 스핀-복구 절차는 제1차 세계대전이 일어나기 전까지 파일럿 훈련의 일상적인 부분이 아니었다.고의적인 회전과 회복에 대한 첫 번째 문서화된 사례는 Harry [18]Hawker의 사례이다.1914년 여름, 호커는 통제권을 중앙 집중화함으로써 의도적으로 영국 브룩랜드를 돌던 것에서 회복했다.1916년 9월 24일 러시아 비행사 콘스탄틴 아트슬로프는 파케나 호커와는 다소 다른 회복 기술을 독자적으로 발견해 카차 비행학교 비행장 상공에서 극적 전시를 통해 니우포트 21을 의도적으로 회전시켜 두 번 [19]회복시켰다.나중에, 그 학교의 강사였던 Artseulov는 그의 모든 학생들에게 이 기술을 가르쳤고, 러시아 비행사들과 [20]그 너머에 빠르게 전파했다.

1917년, 영국의 물리학자 프레데릭 린데만은 B.E.2E에서[21] 스핀의 공기역학을 처음으로 이해하게 된 일련의 실험을 수행했다.1917년부터 영국에서는 Gosport School of Special Flying의 비행 강사에 의해 스핀 회복 절차가 일상적으로 가르쳐진 반면, 프랑스에서는 유명한 Lafayette Escadrille에서 봉사하는 것을 자원한 미국인들은 1917년 7월까지 [22]프랑스인들이 vrille이라고 부르는 것을 배웠다.

야간 비행 기구가 소형 항공기에서 일반적으로 사용되기 전인 1920년대와 1930년대에 조종사들은 갑자기 구름에 싸여 지상에 대한 시각적 참조를 잃었을 때 훨씬 더 위험한 묘지 소용돌이를 피하기 위해 일부러 회전하도록 지시받았다.거의 모든 상황에서 클라우드 덱은 지상 레벨에서 끝나기 때문에 파일럿은 크래시 전에 스핀에서 회복할 수 있습니다.

오늘날 미국에서는 민간 조종사 인증을 위해 스핀 훈련이 필요하지 않으며, 이와 더불어 대부분의 훈련형 항공기에는 "의도 스핀 금지"라는 플래카드가 부착되어 있습니다.일부 모델 세스나 172는 실제로 회전하는 것이 어려울 수 있지만 회전 인증을 받았습니다.그러나 일반적으로 스핀 트레이닝은 "비정상적인 자세 회복 코스" 또는 곡예비행 보증의 일환으로 실시된다(다만 실제로 모든 국가가 곡예비행 훈련을 필요로 하는 것은 아니다).하지만 스핀을 이해하고 회복할 수 있는 것은 확실히 고정익 조종사가 안전을 위해 배울 수 있는 기술이다.글라이더는 종종 회전을 하는 동안 거의 정지 상태에 있을 정도로 느리게 작동하기 때문에 돛단 훈련의 일부로 정기적으로 제공됩니다.이 때문에 미국에서는 스핀 엔트리 및 리커버리 시연에서 여전히 글라이더 강사 인증이 기대되고 있습니다.또한, 최초 인증 전에 비행기와 글라이더 강사 모두 연방 항공 규정 61.183(i)에 따라 다른 [23]강사에 의해 제공될 수 있는 스핀 훈련 숙련도에 대한 로그북 보증이 필요합니다.캐나다에서 스핀은 개인 및 상업용 파일럿 면허를 취득하기 위한 필수 운동이다. 캐나다의 레크리에이션 파일럿 허가자(개인 파일럿 면허보다 1단계 아래)는 스톨과 윙 드롭(스핀 진입의 시작)을 해야 하며 [24][25]훈련의 일환으로 스톨과 윙 드롭에서 회복해야 한다.

엔트리 및 리커버리

일부 항공기는 자체 비행 제어 표면만을 사용하여 스핀으로부터 복구할 수 없으며 어떠한 상황에서도 스핀에 진입해서는 안 된다.항공기가 스핀 복구에 대해 인증되지 않은 경우 스핀은 복구할 수 없으며 해당 항공기에서 안전하지 않다고 가정해야 한다.일반적으로 생산 항공기에 설치되지 않는 정지/회전 복구 낙하산과 같은 중요한 안전 장비는 회전 및 회전 복구에 대한 항공기의 시험 및 인증 시 사용된다.

스핀 진입 절차는 비행 중인 항공기의 유형과 모델에 따라 다르지만 대부분의 항공기에 적용되는 일반적인 절차가 있다.여기에는 공회전 시 동력을 줄이고 동시에 코를 올려 직립 스톨을 유도하는 것이 포함됩니다.그런 다음 항공기가 정지할 때 수직 회전을 위해 최대 백 엘리베이터 압력을 유지하면서 원하는 회전 방향으로 최대 방향타를 적용한다.때때로 롤 입력이 방향타와 반대 방향으로 적용됩니다(즉, 교차 제어).

항공기 제조사가 스핀 회수를 위한 특정 절차를 제공하는 경우, 해당 절차를 사용해야 한다.그렇지 않으면 직립 스핀에서 회복하기 위해 다음과 같은 일반적인 절차를 사용할 수 있습니다.먼저 전력이 아이돌 상태가 되어 애일러론이 무력화됩니다.그 후, 회전 회전에 대항하기 위해 완전한 반대 방향타(즉 요에 대한 방향타)가 추가되고 유지되며, 엘리베이터 제어는 공격 각도임계 각도 이하로 줄이기 위해 빠르게 전방으로 이동한다.비행기와 스핀 유형에 따라, 엘리베이터의 동작은 회전이 멈추기 전에 최소한의 입력이 될 수 있으며, 다른 경우 조종사는 직립 스핀으로부터 회복하기 위해 엘리베이터 제어장치를 완전 전방 위치로 이동시켜야 할 수 있습니다.일단 회전이 멈추면, 방향타를 무력화하고 비행기는 수평 비행으로 돌아가야 한다.이 절차는 파워 아이돌, 에어론 뉴트럴, 스핀과 홀드 반대 방향의 러더, 중립을 통과하는 엘리베이터의 경우 PARE라고도 합니다.

니모닉 "PARE"는 단순히 NASA 표준 스핀 복구 동작을 강화합니다. 이는 1936년 NACA가 최초로 규정한 것과 동일한 동작으로 1970년대와 80년대에 걸친 강도 높은 10년간의 스핀 테스트 프로그램 동안 NASA에 의해 검증되었으며, FAA에 의해 반복적으로 권장되고 대다수의 테스트 파일럿이 인증 기간 동안 구현했습니다.경비행기의 회전 회전 속도

역회전 및 직립회전 또는 수직회전 회전은 동적으로 매우 유사하며 기본적으로 동일한 복구 프로세스를 필요로 하지만 반대쪽 엘리베이터 제어를 사용합니다.직립 스핀에서는 롤과 요가 모두 같은 방향이지만 역회전 스핀은 롤과 요로 구성됩니다.회복 효과를 얻기 위해서는 요에 대항하는 것이 중요하다.일반적인 스핀(평탄한 스핀과 반대)의 시야는 롤 오버 요(roll over yaw)의 인식에 의해 크게 지배되며, 이는 주어진 역회전 스핀이 실제로 역회전 방향의 직립 스핀이라는 부정확하고 위험한 결론을 초래할 수 있다(프로 스핀 방향 키를 잘못 적용한 후 후 후 후렛).잘못된 엘리베이터 입력으로 인해 악화되었습니다.)

피츠버그 및 크리스텐 이글형 고성능 곡예비행기와 같이 쉽게 수직으로 회전하고 반전되는 일부 항공기에서는 대체 스핀 복구 기법이 회복에도 영향을 미칠 수 있다. 즉, 전원 끄기, 스틱/요크 손 떼기, 스핀 반대 방향의 러더(또는 단순히 "누르기 가장 어려운 방향 페달을 밟기").ld(일명 뮬러/베그스 기술).뮐러/베그스 기법의 장점은 매우 스트레스 받고 방향을 흐트러뜨릴 수 있는 시간 동안 스핀이 직립인지 반전인지에 대한 지식이 필요하지 않다는 것이다.이 방법이 스핀 승인 비행기의 특정 부분 집합에서 작동하더라도, NASA 표준/PARE 절차는 스핀이 단순히 양극에서 음극으로 교차하지 않도록 주의해야 하며, 공기역학적 블라를 일으킬 수 있으므로 엘리베이터 제어의 너무 빠른 적용을 피해야 할 경우 효과적일 수 있습니다.키 조작을 무효로 하고 스핀을 가속합니다.그러나, 그 반대가 전혀 사실이 아닐 수도 있습니다. Begs/Mueler가 스핀으로부터 비행기를 복구하는 데 실패하지만 NASA Standard/PARE가 스핀을 종료하는 경우가 많습니다.항공기를 회전시키기 전에 조종사는 비행 매뉴얼을 참조하여 특정 항공기 유형이 표준 관행과 다른 특정 스핀 회수 기법을 가지고 있는지 확인해야 한다.

조종사는 일단 스핀이 확립되면 회전방향에 완전히 반대되는 에일러론을 적용함으로써 평탄한 스핀을 유도할 수 있다. 즉, 일반 스핀 회복 기술에서 에일러론을 중화해야 하는 요건이다.애일러론 애플리케이션은 수평 피치 자세를 향해 코를 올리는 차동 유도 드래그를 생성합니다.코가 위로 올라갈수록 꼬리는 회전 중심에서 더 멀리 이동하며 엠펜니지 전체에 걸쳐 측면 기류를 증가시킵니다.수직 안정기/추적기를 가로지르는 횡류량이 증가하면 임계 공격 각도에 도달하여 정지합니다.반대쪽 방향타의 정상적인 회복 입력은 공격 각도를 더욱 증가시켜 테일 스톨을 심화시키므로 방향타 입력은 회전을 늦추거나 멈추는 데 효과적이지 않습니다.복구는 프로 스핀 엘리베이터와 키를 유지하고 완전한 에어릴론을 스핀에 적용함으로써 시작됩니다.이제 차동 항력은 평면을 정상 스핀으로 되돌리는 코를 낮춰 PARE 기술을 사용하여 기동을 종료합니다.**

진입 기법은 비슷하지만, 현대의 군용 전투기는 종종 스핀 회수 기법의 또 다른 변형을 필요로 하는 경향이 있다.일반적으로 동력은 여전히 공회전 추력 및 피치 제어로 감소하지만 반대 방향키는 거의 사용되지 않습니다.그러한 항공기의 롤링 표면(보조 장치, 차동 수평 꼬리 등)에 의해 생성되는 역요는 일반적으로 전투기의 기하학적 배치로 인해 날개와 동체에 의해 공백이 되는 방향타보다 스핀 회전을 멈추는 데 더 효과적이다.따라서 바람직한 회복기술은 회전방향으로 완전한 롤 제어를 적용하는 파일럿(즉, 우측 스핀은 우측 스틱 입력을 필요로 함)을 가지고 있으며, 일반적으로 "스핀에 고착"으로 기억된다.마찬가지로 이 제어 애플리케이션은 반전 스핀에 대해 반대로 적용됩니다.

무게 중심

회전과 관련된 비행기의 특성은 무게중심의 위치에 의해 크게 영향을 받는다.일반적으로 무게 중심이 더 앞으로 갈수록 비행기는 더 쉽게 회전하지 않고 회전으로부터 더 쉽게 회복할 수 있습니다.반대로, 무게 중심이 멀어질수록 비행기는 더 쉽게 회전하고, 회전으로부터 더 쉽게 회복될 수 있습니다.모든 비행기에서 무게 중심에 대한 전방 및 후방 한계는 신중하게 정의됩니다.의도적인 회전으로 승인된 일부 비행기의 경우, 회전을 시도할 수 있는 선미 한계가 일반 비행의 선미 한계만큼 멀리 있지 않습니다.의도적인 회전은 무심코 시도해서는 안 되며, 비행 전 가장 중요한 예방 조치는 비행기의 무게 중심이 의도적인 회전으로 승인된 범위 내에 있는지 확인하는 것입니다.이러한 이유로 조종사들은 비행기가 정지하기 전에 먼저 어떤 "긴장성"이 있는지 판단해야 한다.정지할 때 하강(코가 무거워짐)하는 경향이 있다면 항공기는 스스로 회복될 가능성이 높다.그러나 정지할 때 상승(꼬리 무게) 경향이 있는 경우, 항공기는 정지 회복이 지연되거나 전혀 회복할 수 없는 "플랫 스핀"으로 전환될 가능성이 높다.

스핀을 연습하기 전에 권장되는 한 가지 방법은 "피치 테스트"를 통해 항공기의 스톨 경향을 확인하는 것입니다.그러기 위해서는, 천천히 공회전할 수 있는 힘을 줄이고, 코가 어느 방향으로 피칭되는지 확인합니다.추락하면 비행기는 회항할 수 있습니다.만약 코가 위로 올라가면, 좌판은 회복하기 어렵거나 완전히 회복되지 않을 것이다."피치 테스트"는 스핀 기동을 수행하기 직전에 수행해야 한다.

복구할 수 없는 스핀

DH 108—날개 끝에 있는 비산물 모양의 물체는 회전 방지 낙하산을 위한 컨테이너이다.

만약 비행기의 무게 중심이 회전을 위해 승인된 선미 한계 뒤에 있다면,[26] 어떤 회전도 비행기의 꼬리에 특별히 설치된 스핀-복구 낙하산과 같은 특별한 스핀-복구 장치를 사용하거나 비행기의 꼬리에 특별히 설치된 밸러스트를 버리는 것 외에는 회복할 수 없는 것으로 판명될 수 있습니다.

예를 들어 Bell P-39 Airacobra와 같이 일부 제2차 세계 대전 비행기는 잘못 적재되면 회전하기 쉬웠다.P-39는 조종석 뒤에 엔진이 있고 앞쪽에 큰 대포가 있는 특이한 디자인이었다.노즈 컴파트먼트에 탄약이나 균형재하물이 없으면 P-39의 무게중심이 너무 멀어서 회전으로부터 회복할 수 없었다.소련 조종사들은 P-39의 위험한 회전 특성을 입증할 수 있었다.

현대 전투기는 회복 불가능한 회전 특성에 영향을 받지 않는다.1963년 NF-104A 로켓-제트 하이브리드의 제어장치인 예거와 함께 회복 불가능한 스핀의 또 다른 예가 발생했다. 예거가 고도 기록을 세우기 위한 네 번째 시도 중 제어력을 잃고 스핀에 들어갔다가 탈출하여 살아남았다.반면 콘필드 폭격기는 조종사의 퇴출로 인해 지금은 빈 항공기가 회전에서 스스로 회복해 착륙할 수 있을 정도로 무게중심이 이동했다.

특수 제작된 곡예비행기에서 회전은 일반 회전 내에서 동력 및 보조기의 적용을 통해 의도적으로 평평해질 수 있습니다.경험하는 회전 속도는 극적이고 심지어 수평선 위에 있는 자세에서 초당 400도를 초과할 수 있습니다.이러한 기동은 정상 범위 내에서 무게 중심을 적절한 훈련과 함께 수행해야 하며, 프로펠러에 의해 생성되어 크랭크축에 가해지는 극단적인 자이로스코프 힘을 고려해야 한다.현재 기네스 세계기록은 스펜서 수더먼이 2016년 3월 20일 세운 98회로, 선버드 S-1x로 명명된 피츠버그 S-1의 실험적인 변형 비행이다.Suderman은 24,500 피트 (7,500 미터)의 고도에서 출발하여 2,000 피트 (610 미터)[27]에서 회복했습니다.

항공기 설계

안전을 위해 인증된 글라이더를 포함한 모든 단일 엔진 고정익 항공기는 정지 및 스핀 거동에 관한 지정된 기준을 충족해야 한다.준거 설계는 일반적으로 날개 끝보다 날개 끝의 공격 각도가 더 큰 날개를 가지고 있기 때문에 날개 뿌리가 먼저 멈춤으로써 멈춤에서 날개 낙하 강도를 줄이고 멈춤이 날개 끝 쪽으로 바깥쪽으로 이동할 때까지 보조익도 어느 정도 유효하게 유지할 수 있다.이러한 스톨 동작을 커스터마이즈 하는 방법 중 하나는 워시아웃이라고 알려져 있습니다.일부 레크리에이션 항공기의 설계자는 조정되지 않은 스톨에서도 회전할 수 없는 항공기를 개발하려고 한다.

일부 비행기는 고정된 첨단 슬롯으로 설계되어 있습니다.슬롯이 보조기보다 앞에 위치하는 경우, 슬롯은 정지 상태에 대한 강한 저항력을 제공하며 심지어 비행기가 회전하지 못하게 할 수도 있습니다.

일부 글라이더와 레크리에이션 항공기의 비행 제어 시스템은 조종사가 저속 비행과 높은 공격 각도로 비행하는 것과 같이 엘리베이터 제어를 완전히 후방 위치로 이동하면 양쪽 보조기의 후미 모서리가 자동으로 약간 상승하여 선외기에서 공격 각도가 감소하도록 설계되어 있다.양 날개의 백조따라서 날개의 인보드(중앙) 영역에서 공격 각도의 증가가 필요하며, 인보드 영역의 스톨이 날개 끝보다 훨씬 먼저 촉진됩니다.

최대 12,500파운드(5,700 kg)의 민간 항공기에 대한 미국 인증 표준은 연방 항공 규정 파트 23이며, 일반, 유틸리티 및 곡예 범주의 비행기에 적용됩니다.파트 23, § 23.221은 단일 엔진 비행기가 의도적인 스핀이 금지되어 있는 경우 1회전 회전 또는 의도적인 스핀이 승인된 경우 6회전 회전 중 하나의 회전을 시연해야 한다고 요구한다.세스나 캐러밴과 같이 승객을 태우는 대형 단일 엔진 비행기라도 시험 조종사는 1회전 회전을 해야 하며 추가 회전을 한 번만 더 하면 회복된다는 것을 반복적으로 입증해야 한다.FAA는 소수의 비행기 유형으로 원턴 스핀을 시연할 필요가 없도록 동등한 안전 수준 (ELOS)을 확인하였습니다.예를 들어, 이것은 Cessna Corvalis[citation needed]Cirrus SR20/22에서 실시되고 있습니다.원턴 스핀을 성공적으로 시연해도 비행기가 의도적인 회전으로 승인되지 않습니다.의도적인 회전을 승인받기 위해, 시험 조종사는 6바퀴의 회전을 반복한 후 1.5바퀴의 추가 회전을 통해 회전을 시연해야 한다.스핀 시험은 잠재적으로 위험한 운동이며, 시험 항공기는 꼬리 낙하산, 분사식 밸러스트 또는 무게 중심을 빠르게 전진시키는 어떤 방법과 같은 스핀 복구 장치를 장착해야 한다.

농업용 비행기는 보통 보통 무게로 일반 범주에서 인증됩니다.단일 엔진 비행기의 경우, 이를 위해서는 원턴 스핀의 성공적인 시연이 필요합니다.그러나 농업용 호퍼가 가득 찬 상태에서는 이러한 비행기는 회전할 의도가 없으며, 회수는 어려울 것으로 보입니다.이러한 이유로, 정상 범주에 대한 최대 무게보다 큰 무게에서는 이러한 비행기는 스핀 시험을 거치지 않으며, 결과적으로 제한된 범주에서만 형식 인증을 받을 수 있습니다.농업용 비행기의 예로는 세스나 AG 시리즈를 참조하십시오.

스핀 키트

일부 세일플레인이 훈련 또는 시연용으로 쉽게 회전할 수 있도록 제조업체에서 스핀 키트를 제공합니다.

많은 훈련용 항공기는 의도적으로 스핀을 설계하고 인증을 받았음에도 불구하고 스핀 진입에 저항하는 것처럼 보일 수 있다.Piper Tomahawk의 스핀 특성은 [28]논란의 여지가 있지만, 쉽게 회전할 수 있도록 설계된 항공기의 잘 알려진 예는 Piper Tomahawk이다.스핀 인증을 받지 않은 항공기는 스핀이 원턴 인증 기준을 초과하면 회수가 어렵거나 불가능할 수 있다.

대부분의 비행 훈련 코스에서 스피닝이 제거되었지만, 일부 국가는 여전히 스핀 회복에 대한 비행 훈련이 필요합니다.미국은 민간 비행 교관 후보자와 군 [29]조종사를 대상으로 스핀 훈련을 의무화하고 있다.회전은 정지 후에만 발생하므로 FAA는 의도하지 않은 정지 또는 회전으로 인한 사고를 줄이기 위한 수단으로 정지 인식, 예방 회복에 대한 조종사 훈련을 강조한다.

스핀은 종종 초보자에게 위협적이지만 스핀 진입과 회복 훈련을 받은 많은 조종사들은 이 경험이 인식과 자신감을 형성한다는 것을 알게 됩니다.회전 시, 비행기의 탑승자는 탑승 단계 동안 중력이 감소된 것만을 느끼고 나서 정상적인 중력을 경험합니다. 단, 극단적인 하향 자세가 탑승자를 구속 하니스에 대해 앞으로 밀어냅니다.빠른 회전은 하향 자세와 결합되어 방향을 흐트러뜨릴 수 있는 지면 흐름이라는 시각적인 효과를 낳는다.

스핀으로부터의 회복 절차에서는 방향타를 사용하여 회전을 정지시킨 후 엘리베이터를 사용하여 공격 각도를 줄인 후 최대 허용 대기 속도(VNE) 또는 최대 G 부하를 초과하지 않고 다이빙에서 빠져나와야 합니다.정상 범주에서 경비행기의 최대 G 하중은 보통 3.8 G입니다. 곡예 범주에서 경비행기의 경우 보통 최소 6 G입니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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원천

외부 링크