날개

Wing
기타 용도는 윙(동음이의) 및 윙(동음이의)을 참조하십시오.
스윕 윙 KC-10 익스텐더(상단)가 사다리꼴 윙 F-22 랩터에 연료를 주입한다.

날개는 공기나 다른 액체를 통해 이동하는 동안 양력을 생성하는 지느러미의 일종이다.이에 따라 날개는 공기역학적 힘에 영향을 받는 능률적인 단면을 가지고 있으며 공기포일 역할을 한다.날개의 공기역학적 효율은 리프트 대 드래그 비율로 표현된다.날개가 주어진 속도로 발생하는 양력과 공격 각도는 날개의 총 드래그보다 1~2배 더 클 수 있다.높은 리프트 대 드래그 비율은 충분한 리프트에서 날개를 공중을 통해 밀어내기 위해 현저하게 작은 추력을 필요로 한다.

물에 사용되는 리프팅 구조물은 하이드로포일과 같은 다양한 포일을 포함한다.수력역학은 공기역학이라기보다는 지배적인 과학이다.수중 포일의 적용은 수력 비행기, 범선, 잠수함에서 발생한다.

어원 및 용법

수세기 동안, 구 노르드 vængr에서 유래한 "윙"이라는 단어는 주로 (건축 통로 외에) 새의 가장 앞쪽 팔다리를 가리켰다.[1]그러나 최근 몇 세기 동안 이 단어의 의미는 곤충, 박쥐, 익룡, 부메랑, 일부 범선과 항공기, 또는 트랙션을 증가시키기 위해 하강력을 발생시키는 경주용 자동차에 뒤집힌 에어포일을 생성하는 리프트를 포함하도록 확장되었다.

공기역학

습한 공기를 통과하는 에어버스 A340 날개 위의 저압 부위의 응축
플랩(녹색)은 날개 면적을 늘리고 리프트를 증가시키기 위해 다양한 구성으로 사용된다.스포일러(빨간색)와 함께 플랩은 드래그를 최대화하고 착지 롤 중 리프트를 최소화한다.
주요기사 : 리프트(힘)

항공기 날개의 설계와 분석은 유체역학의 한 분야인 공기역학 과학의 주요 적용 분야 중 하나이다.원칙적으로 움직이는 물체 주위의 기류의 특성은 유체 역학의 Navier-Stokes 방정식을 풀어서 찾을 수 있다.그러나 간단한 기하학적 구조를 제외하고는 이러한 방정식은 풀기 어렵고 간단한 방정식이 사용된다.[2]

날개가 양력을 생성하려면 적절한 공격 각도로 방향을 잡아야 한다.이 때 날개는 날개를 통과할 때 공기 흐름을 아래로 꺾는다.날개는 방향을 바꾸기 위해 공기에 힘을 발휘하기 때문에 공기는 날개에 대해서도 동등하고 반대되는 힘을 발휘해야 한다.[3][4][5][6]

단면형

에어포일(미국식 영어) 또는 에어로포일(영국식 영어)은 날개, 날개(프로펠러, 로터 또는 터빈) 또는 돛(횡단면 참조)의 형태다.아음속 비행에서는 비대칭 단면을 가진 날개가 표준이다.횡단면이 대칭인 날개도 양의 공격 각도를 이용해 공기를 아래로 꺾어 들 수 있다.대칭 에어포일은 동일한 날개 면적의[7] 캠베어링 에어포일보다 정지 속도가 높지만 항공기가 직립이든 역회전이든 실제 성능을 제공하기 때문에 에어로빅 항공기에[citation needed] 사용된다.또 다른 예는 돛단배에서 나오는데, 돛은 한쪽과 다른 한쪽의 경로 길이 차이가 없는 얇은 막이다.[8]

음속(변환 비행)에 가까운 비행 속도의 경우, 복잡한 비대칭 형상의 에어포일을 사용하여 음속 근처의 공기 흐름과 관련된 드래그의 급격한 증가를 최소화한다.[9]초임계 에어포일이라 불리는 이런 에어포일은 상단이 평평하고 하단이 구부러진다.[10]

설계 피쳐

주요 기사:날개 구성
착륙 BMIirbusA319-100의 날개.선행 가장자리의 슬래트와 후행 가장자리의 플랩이 연장된다.

항공기 날개는 다음 중 일부를 특징으로 할 수 있다.

  • 둥근 선행 모서리 단면
  • 날카로운 후행 가장자리 단면
  • 슬랫, 슬롯 또는 확장 등과 같은 최첨단 장치
  • 플랩 또는 플라이퍼론과 같은 후행 에지 장치(플랩과 에일러론의 조합)
  • 날개끝이 끌리고 리프트가 감소하는 것을 방지하는 윙렛
  • 수평에 대한 다이헤드랄 또는 양 날개 각도는 롤 축 주위의 나선 안정성을 증가시키는 반면, 수평에 대한 무헤드랄 또는 음 날개 각은 나선 안정성을 감소시킨다.

항공기 날개에는 조종사가 비행 중 운용 특성을 변경하기 위해 날개의 모양과 표면적을 수정하기 위해 사용하는 플랩이나 슬랫과 같은 다양한 장치가 있을 수 있다.

날개는 다른 작은 독립적인 표면을 가질 수 있다.

응용 프로그램 및 변형

고정익 항공기 외에도 날개 모양 신청은 다음을 포함한다.

자연에서

추가 정보: 새의 날개
추가 정보:곤충 날개

자연에서 날개는 이동수단으로 곤충, 익룡, 공룡(새), 포유류(박쥐) 등에서 진화해 왔다.다양한 종류의 펭귄과 다른 날거나 날지 않는 물새들, 즉 auk, 가마우지, guilmot, 전단 살포터, ider and scother 오리 그리고 다이빙 페트렐은 열렬한 수영선수들이며, 그들의 날개를 사용하여 물을 통과하며 나아간다.[16]

날개는 자연에서 형성된다.

인장 구조물

1948년 프란시스 로갈로는 부풀어 오르거나 단단한 스트럿에 의해 지탱되는 연처럼 생긴 인장 날개를 발명하여 항공기의 새로운 가능성을 열었다.[17]얼마 지나지 않아 도미나 잘베르트는 유연한 비파괴 램 에어포일 두꺼운 날개를 발명했다.이 두 개의 새로운 날개 가지들은 그 이후로 광범위하게 연구되고 새로운 항공기 가지에 적용되었으며, 특히 개인 레크리에이션 항공 환경을 변화시켰다.[18]

참고 항목

자연계:

항공:

항해:

참조

  1. ^ "Online Etymology Dictionary". Etymonline.com. Retrieved 2012-04-25.
  2. ^ "Navier-Stokes Equations". Grc.nasa.gov. 2012-04-16. Retrieved 2012-04-25.
  3. ^ "...날개의 효과는 기류에게 하강속도를 주는 것이다.그런 다음 편향된 공기 질량의 반작용력은 날개에 작용하여 위쪽으로 균일하고 반대되는 성분을 주어야 한다."인:
  4. ^ "몸이 그물 처짐이나 흐름의 회전을 일으키도록 형상화, 이동 또는 기울어진 경우 국부 속도는 규모나 방향, 또는 둘 다에서 변화한다.속도를 변경하면 차체에 순력이 발생한다."
  5. ^ "공기역학적 리프팅 힘의 원인은 에어포일에 의한 공기의 하강 가속이다.." Weltner, Klaus; Ingelman-Sundberg, Martin, Physics of Flight – reviewed, archived from the original on 2011-07-19
  6. ^ "Incorrect Lift Theory". www.grc.nasa.gov.
  7. ^ E. V. 라톤, 레이놀즈 수 70,000 이하에서 날개의 풍동 시험, 유체 23, 405 (1997년)의 실험.doi:10.1007/s003480050128
  8. ^ "...수직 날개(요트를 추진하기 위한 측면 힘을 발생시키는 것)에 지나지 않는 돛을 달았다.....정체 지점과 후행 가장자리 사이의 거리는 양쪽이 어느 정도 같다는 것은 분명하다.이것은 돛대가 없을 때 정확히 사실이 된다. 그리고 분명히 돛대의 존재는 양력 생성에 전혀 영향을 미치지 않는다.따라서 리프트의 생성은 상면과 하면 둘레에 다른 거리를 필요로 하지 않는다.홀거 바빈스키 날개는 어떻게 작동하는가?물리 교육 2003년 11월, PDF
  9. ^ 존 D. 앤더슨 주니어제4편 271페이지 소개.
  10. ^ '초임계 날개는 평평한 온탑의 "아래쪽" 모양을 하고 있다.' NASA 드라이든 비행연구센터 http://www.nasa.gov/centers/dryden/about/Organizations/Technology/Facts/TF-2004-13-DFRC.html
  11. ^ Hahne, David E.; Jordan, Frank L. Jr. (1991). Semi-span full-scale tests of a business-jet wing with a natural laminar flow airfoil. National Aeronautics and Space Administration, Scientific and Technical Information Office. p. 5.
  12. ^ "The Physics Of Kite Flying – Aerodynamic Lift". RealWorldPhysicsProblems.com. real-world-physics-problems.com. Retrieved 28 January 2022.
  13. ^ López, Harm Frederik Althuisius. "Helicopter physics" (PDF). ColoradoCollege.edu. Colorado College Dept. of Physics. Retrieved 28 January 2022.
  14. ^ "Rocket aerodynamics". Sciencelearn.org.nz. New Zealand Government Ministry of Business, Innovation & Employment. Retrieved 28 January 2022.
  15. ^ Zoechling, Moritz. "Aerodynamics on Formula 1 Race Cars". APlusPhysics.com. A Plus Physics. Retrieved 28 January 2022.
  16. ^ "Swimming". Stanford.edu. Retrieved 2012-04-25.
  17. ^ "Rogallo Wing -the story told by NASA". History.nasa.gov. Retrieved 2012-12-23.
  18. ^ Hopkins, Ellen; Bledsoe, Glen (2001). The Golden Knights: The U.S. Army Parachute Team. Capstone. pp. 21. ISBN 9780736807753. Domina Jalbert ram air wing.

외부 링크