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코닝각에 대한 설명과, 이를 형성하기 위한 장치들의 조작에 대해 조사하시오.

1. 코닝각의 개념2 사이클릭조종장치3 콜렉티브조종장치4.참고문헌1. 코닝각의 개념코닝각이란 원추각이라도 불리며, 메인 로터 블레이드의 세로축과 끝단 경로면사이의 각이다. 블레이드가 회전하면 원심력이 작용하여 메인 로터 헤드로부터 블레이드가 수평면에서 바깥을 향해 견고하게 펼쳐진다. 이와 동시에 블레이드에 의해 발생되는 양력이 블레이드를 메인 로터 헤드를 중심으로 위로 향하게 하므로 밑의 그림과 같이 원추형 경로가 형성된다. 원추의 기울기는 블레이드에 걸리는 원심력과 양력을 합한 합력의 방향과 일치한다.2.사이클릭 피치 조종장치(Cyclic pitch Control System)사이클릭 피치 조종 장치는 로터 블레이드가 플래핑을 하는 대신 회전시 전진하는블레이드의 받음각을 감소시키고, 후퇴하는 블레이드의 받음각은 증가되도록 만든 장치이다. 회전 시 받음각의 조정으로 양력 불균형 현상을 해소시킨다.그림은 양력 불균형이 해소된 로터 블레이드 회전면 내에서 로터 블레이드의 받음가 분포를 나타낸다. 헬리콥터의 사이클릭 피치 조종간(사이클릭 스틱)과 페달은 고정익의 그것들과 비록 형태는 유사하지만 하는 일은 판이하다. 물론 동체에 피칭(Pitching), 요잉(Yawing), 롤링(Rolling)모멘트를 발생시킨다는 점에서는 똑같지만 말이다. 고정익의 조종간과 페달이 도움날개의 작동을 담당하는 반면에 헬리콥터에서의 사이클릭 스틱은 깃의 피치각을 그리고 페달은 꼬리로터의 피치각을 조절하는 게 일차적인 목적이 된다. 여기서 사이클릭 스틱의 작동에 대해서 좀 더 설명하자면 이것을 움직이는 방향으로 동체가 이동한다는 것은 고정익과 마찬가지다. 하지만 헬리콥터에서는 사이클릭 스틱에 또 하나의 임무를 주고 있다. 즉, 앞에서도 설명한 바 있지만 깃의 피치각을 증감시켜 양력 불균형을 해소하는 페더링 운동을 조절하는 것이다. 이것이 고정익의 조종간의 헬리콥터의 그것의 역학의 차이다. 한편 페달의 경우 차이는 더욱 커지는데 이것을 다루기 전에 헬리콥터의 꼬리 로터의 역할에 대해서 먼저 설명하겠다. 꼬리 로터는 동체의 반작용 토크를 상쇄하기 위한 것이라는 말은 앞에서도 이미 한 바 있으며 그 원리는 프로펠러의 그것과 동일하다. 즉, 우리가 만약 위에서 보았을 때, 헬리콥터의 주 로터 회전방향이 시계방향이라면 동체에는 반시계 방향의 토크가 발생하게 되고 이 때 꼬리로터는 그것이 만일 왼쪽에 있다면 바람을 밀어내는 쪽으로 회전하고 오른쪽에 있다면 바람을 끄는 쪽으로 회전하는 것이다. 그리고 이때 바람을 끌거나 미는 것은 전적으로 꼬리로터의 피치각에 의존하게 되고 바로 여기서 우리는 페달의 존재 가치를 발견할 수 있게 된다.이제부터 위에서 설명한 내용을 토대로 하여 페달의 역할에 대해 설명하겠다. 고정익에서 페달은 수평꼬리 날개의 도움면을 움직이는데 사용하지만 헬리콥터에서는 꼬리로터의 피치각을 변경하여 동체 전체의 요잉모멘트를 발생시킨다. 즉, 위의 설명에서 왼쪽 꼬리로터가 있는 경우에 피치각을 감소시킨다면 헬리콥터는 반작용 토크가 완전히 상쇄되지 못하여 반시계 방향으로 회전하게 될 것이다. 다시 말하면 동체에 반시계 방향의 요잉 모멘트가 발생되는 것이다. 이과 같이 헬리콥터는 고정익과 같이 페달을 이용하여 요잉 모멘트를 얻게 된다. 이제 마지막으로 동시 피치 제어 간에 대해 설명하겠다. 이것의 역할은 위의 로터의 구조 부분에서도 간단히 다루었지만, 헬리콥터가 수직상승 또는 하강할 때 사용하는 것으로 고정익에서는 볼 수 없는 헬리콥터의 독자적인 것이다. 원리는 앞서 설명한 것으로 충분하다고 여겨지며 좀더 추가할 내용이 있다. 이것은 고정의 드로틀에 해당하는 엿할을 하며 이때 엔진의 회전수 조절을 위하여 엔진의 연료 컨트롤 계통 내에 내장되어 있는 거버너(Governer)를 제어하기 위한 장치가 레버 선단에 있다는 것이다.3.콜렉티브 피치 조종장치(Collective Pitch Control)콜렉티브 피치는 조종사 좌석의 왼쪽에 위치하고 왼손으로 동작한다. 콜렉티브는 이름에서 의미하듯이 동시에 또는 공동으로 모든 주 회전 개깃의 피치각(pitch angle)에 변화를 주기 위해 사용한다. 콜렉티브 피치 조종 이끌어 올려졌을 때 모든 주 회전 날개깃의 피치각의 동시에 똑같이 증가하고, 내려갔을 때 피치각은 동시에 똑같이 감소한다.우리는 메인로터에서 발생한 양력이 각 블레이드의 피치가 동시에 같은 양이 변함에 따라 어떻게 변하는지 살펴보았다. 즉 콜렉티브 레버의 조작에 따라 블레이드의 피치가 변화하게 되며 그의 상응하는 양력이 증가하지만 항력도 따라서 증가하게 되고 이 영향으로 인해 로터의 회전수(RPM)가 감소하게 되는 원인이 된다. 따라서 이를 보정하기 위해 반드시 엔진출력이 연동되어 작동을 해야 한다는 것이다. 이것은 조종사에게 상당한 양의 부하가 되며 특히 사이클릭 피치와 요수정이 필요한 어려운 움직임을 만드는 경우에는 더욱 증가하기 때문에 요즘에는 많은 헬리콥터 기종에서 콜렉티브 피치 조종 연결부는 자동적으로 요를 수정하기위해서 요 조종 계통과 연결되어 있다.

공학/기술| 2022.10.25| 5페이지| 2,000원| 조회(614)

헬리콥터, 아세아, 코닝각

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항공기 기체 구조 일반에 대해 조사하여 설명하시오.

목차1. 항공기 기체의 구조2. 항공기 구조의 특징3. 항공기 기체 구조의 형식3-1 손상허용설계4. 1차 구조와 2차구조5. 참고문헌1. 항공기 기체의 구조항공기 구조는 다른 구조물처럼 여러 개의 부분품으로 리벳, 용접등의 방법으로영구 접합하는 방법과, 볼트, 나사 등의 분해 가능한 방법으로 조립되어 하나의 기초부분을 이루어지고, 밑의 그림과 같이 주요부품을 이루며,이 부분들이 조립되어 전체의 항공기를 이루게 된다.항공기의 기체 구조부는 동체(fuselage), 주 날개(wing), 꼬리날개(tail wing)로 크게 3개 부분으로 나눌 수 있지만 위의 그림와 같이 5개의 부분으로도 구별된다.즉 동체(fuselage), 날개(wing), 꼬리날개(tail wing, empennage), 착륙장치(lending gear), 엔진 마운트 및 낫셀(engine mount, nacelle)이다.2.항공기 구조의 특징항공기 기체는 항공기의 용도와 종류 및 형식 등에 따라 그 형태가 다를 수 있지만, 안전 운항을 위한 요구 조건이 충족 될 수 있도록, 구조와 모양뿐만이 아니라, 경제적인 운항을 위해서는 항공기 구조 무게도 가벼워야 한다. 항공기의 기체 구조부는 동체(fuselage), 날개(wing), 착륙장치(lending gear), 안정판(stabilizer), 조종면(Control surface)으로 구성되어 있다. 조종면은 도움날개(aileron), 플랩(flap), 트림탭(trim tap), 스포일러 (spoiler), 방향타(rudder)와 비행 시 자세를 수정하는 여러 다른 가동면(movable surface)으로 구성되어 있으며, 이러한 구조부에는 비행 중 항상 외력(하중)이 작용한다. 일반적으로 기체 구조에는 여러 외력이 작용하며, 구조부 자체 또는 부재에 내력 즉 응령(stress)이 작용하게 된다.응력은 단위 면적당 작용하는 힘이며, 작용하는 힘의 종류에 따라서, 인장응력(tension), 압축응력(compression), 전단응력(shear), 비틀림(torsion)응력, 굽힘(좌굴)응력 등의 형태로 전달된다. 이러한 힘은 비행기 설계에 있어서 가장 기본적인 영향을 준다.항공기가 비행 중에 받은 외력은 양력, 항력, 추력, 자중(자기 무게) 및 관성력 등이 작용하게 된다. 이중에서 양력과 항력을 공기력이라 하고, 주 날개는 주로 양력과 항력이 작용한다. 비행기에는 주 날개 외에도 동체, 꼬리 날개 등에 공기력이 작용하는데, 동체에는 주로 항력이 작용하고, 꼬리에는 양력과 항력이 작용하게 된다.예를 들어 위에 그림과 같이 항공기 날게에 작용하는 응력은 항공기가 정지상태에서는 자중에 의해 하향으로 굽힘 모멘트(bending moment)를 받지만 비행중에는 상향으로 굽힘 모멘트를 받게 된다. 항공기 동체는, 비행 중에 인장응력을 받지만 정지 시에는 응력을 받지 않고, 만약 역추진에 의한 감속을 한다면 압축응력을 받게 된다. 조종면의 조종에 따라 승강타에 의해 상승(pitch up)하면, 동체는 상하로 굽힘 모멘트를 받게 되어 동체 상면에는 압축응력을 받게 되고, 동체 밑면은 인장응력을 받게 되며, 좌우에는 전단응력이 작용하게 된다. 또 방향타에 의해항공기가 좌우로 yawing하면 좌우로 휨 모멘트가 작용하게 되며, 항공기가 보조익(aileron)에 의해 구동 롤링(rolling)을 하거나 프로펠러 토크(torque)dp 의해 항공기 동체는 비틀림 모멘트를 받게 된다. 또한 기상조건에 따른 기류에 의한 응력이 작용 될 수도 있다. 재료의 최대 허용 응력이내라 할지라도 심한 진동에 의하여, 큰 날개에 나타나는 플러터(flutter)현상이나 동체 뒤쪽에 나타나는 버피팅(buffeting)현상도 재료에 피로(fatigue)를 가증시켜 재료의 강도를 약화 시킬 수 있다.3. 항공기 기체 구조의 형식항공기 기체 구조는 하중 담당 정도에 따라, 1차 구조(primary structure)와 2차 구조(secondary structure)로 나눌 수 있는데, 1차 구조는 주요 하중을 담당하는 구조 부분으로, 날개의 날개보(spar), 리브(rib), 외피(skin), 그리고 동체의 벌크헤드(bulkhead), 세로대(longeron), 스트링어(stringer) 등이 이에 속하며,파손은 즉시 사고로 이어지는 중요 구조 부분이며, 2차 구조는 하중 담당 정도가1차 구조에 비해 적은 구조 부분으로, 이 부분의 파손은 즉시 사고로 연결되지는 않는다. 또, 구조 부재 하중 담당 형태에 따라 트러스(truss)구조와 모노코크(monocoque) 및 세미모노코크(semi monocoque) 구조로 나눌 수 있는데,이 둘 구조를 응력 외피형(stressed skin type)구조로 부르기도 한다. 그리고 항공기 전체적인 구조는 아니지만 샌드위치(sandwich) 구조가 있다.트러스 구조란 위에 그림에서 보는 바와 같이 구조재가 3각형을 이루는 기체 뼈대가 항공기에 작용하는 모든 하중을 담당하고, 외피는 항공 역학적 요구를 만족하는 기하학적 외형을 유지하여 양력 및 항력 등의 공기력을 발생시키는 구조형식이다.트러스 구조는 구조가 간단하여 제작이 쉽고, 제작비용이 적게 든다는 장점이 있으나,항공기 원래 목적인 승객 및 화물을 수송할 수 있는 내부 공간이 마렵이 어렵고, 외형은 각진 부분이 많아서 유선형으로 만들기가 어려워, 소형 경 항공기외에는 거의 사용 되지 못하는 단점을 가지고 있다. 트러스 구조의 단점을 개선하면서, 항공기 동체에 공간이 마련이 매우 용이하고, 넓은 공간을 확보할 수 있는, 원통형 구조 형태로 만들어진다. 원통형 구조에 작용하는 모든 하중은 외피가 받아 담당한다. 이러한 구조를 모노코크구조라고 한다. 모노코크 구조는 위의 그림과 같이 하중을 담당할 골격이 없으므로, 작은 손상으로 전체 구조에 영향을 줄 수 있다. 전체 하중을 외피가 담당하기 위해서는 두꺼운 외피를 사용해야 한다. 이러면 무게가 너무 무거워져서 항공기 기체 구조로는 부적합하다. 이러한 모노코크 단점을 보완하기 위하여 모노코크 구조에 뼈대를 이용한 위에 그림과 같이 세미모노코크 구조로 발전하게 되었다. 세미모노코크 구조는 하중의 일부는 외피가 담당하고, 나머지 하중은 뼈대가 담당하게 하여 기체의 무게를 모노코크에 비해 줄일 수 있어, 현대 항공기의 대부분이 채택하고 있는 구조 형식이다. 모노코크 구조와 세미모노코크 구조를 응력 외피형 구조(stressed-skin structure)라고도 한다.다음으로 샌드위치 구조는 2장의 외판사이에 무게가 가벼운 심(shim)재를 넣어 접착제(bond, compound)로 접착시킨 구조로서, 심재의 종류에 따라서 벌집형(honeycomb), 거품형(form), 파형(wave)등이 있다.무게가 가볍고 무게에 비해 강도가 크고 충격에 강하며 피로와 굽힘 하중에 강하다.또한 보온 방습성이 우수하고 음 진동에 잘 견디며 진동에 대한 감쇄성이 우수하고, 항공기 무게를 감소시킬 수 있다는 장점이 있는 반면에 손상상태를 파악하기 곤란하고 외피가 얇아 우그러지기가 쉽고 수분에 약하여 부풀어 오르는 현상이 생기거나 모서리 박리 현상이 생기며 고온에서 약하다는 단점도 가지고 있다.다음은 페일 세이프 구조(fail safe structure)에 대한 설명이다. 페일 세이프 구조는기체 구조물의 안전을 고려하여, 항공 요소가 일정 시간 동안 손상이 발생되지 않도록 구조물의 필요한 허용강도 내에서 설계한 것이다. 항공기는 비행 중 구조 역학적 사고가 발생하면, 예외 없이 대형 사고를 초래하게 된다. 따라서 항공기의 구조는 파손 징후가 나타날 때부터, 파괴에 이르기까지 시간적 여유를 주어 비상조치를 취할 수 있도록 해야 한다. 이와 관련하여 항공기 구조는 하나의 구성 요소가 파괴 되더라도, 나머지 구조 요소가 그 기능을 담당해 치명적인 파괴나 과도한 변형을 방지할 수 있도록 페일 세이프 구조의 형식이 기체에 채택되고 있다.

공학/기술| 2022.10.25| 6페이지| 2,000원| 조회(183)

항공기, 아세아, 항공기 기체

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항공기의 무게의 구분과 무게중심 계산법에 대하여

*목차*1.항공기 무게란?(서론)2.항공기 무게 용어3.무게 중심이란?4.항공기의 무게중심 계산법(본론)5, 결론6.참고문헌과 느낀점1.항공기의 무게란? (서론)항공기는 그 자체로도 중량이 많이 나가는데 거기에다 연료, 승객 ,화물 등이 더해지게 되면 비행에 여러 영향을 미칠 수도 있기 때문에 항공기와 중량을 종류별로 나누어서 구분하고 있다. 항공기의 중량은 운항성능, 안정성, 경제성 등과 밀접한 관계를 가진다. 항공기가 비행을 하기 위해 무게의 중심이 알맞게 균형을 맞추어 주는 것도 중요하고 경제적으로 운영하기 위해 가벼울수록 좋은 것이며, 착륙 시 안전을 위해 적정한 무게를 정하는 것도 중요하다.항공기의 무게는 탑재되어있는 다양한 품목들에 의해 그 상태마다의 중량이 엄밀하게 측정되고 효율적이고 안전한 운항을 위해 제한되어진다.그렇기 때문에 항공기 중량의 종류를 정해 놓고 그에 따라 비행 무게를 정하여 운행한다.2. 항공기의 무게용어MEW (Manufacturer’s Empty Weight): 항공기를 제작했을 때 제작사가 측정한 기체의 무게BEW (Basic Empty Weight): MEW+Stadard Item(윤활유 등 유체, 서류선반, FAK보관용 Bin)SOW (Standard Operational Weight): BEW+Operational Item(승무원, 케이터링, 물, 서류)SOW를 DOW(Dry Operating Weight) 또는 OEW(Operating Empty Weight)이라고도 함.MZFW (Maximum Zero Fuel Weight): 최대무연료중량. 연료를 싣지 않았을 때 항공기 최대 무게MZFW= SOW+최대 유상탑재량(Payload)MTW (Maximum Taxi Weight): 최대운항중량. 항공기의 지상이동시 최대중량MTW= MTOW+ Taxi FuelMTOW(Maximum Take off Weight): 최대이륙중량.MLW (Maximum Landing Weight): 최대착륙중량.3. 무게중심이란?무게중심(Center of Gravity) : 물체가 기울어짐 없이 어느 한 점에서 균형을 이루는 점을 말한다. 즉 모멘트의 합이 되는 중심점이다. 항공기 무게중심에서 앞쪽 무게와 뒤쪽 무게 모멘트는 정확히 같다.4.항공기의 무게중심 계산법(본론)기본 식 : 모든 무게가 기준선에서부터 한쪽 방향에 위치할 때 중심의 위치는 다음과 같은 기본 식으로 계산한다.무게중심 c.g는 총 모멘트DIVIDE총 무게= (W. x I,+W, x I, +***W X I)DIVIDE(W,+W,+***+W)여기서 W는 무게, I은 기준선에서 무게까지 팔 길이(기준선에서 물체까지의 수평거리)를 나타낸다.1. 모멘트의 계산 : 항공기의 하중에 의한 모멘트 무게와 기준선에서부터 하중까지의 팔 길이를 곱하여 나타낸다. 모멘트의 단위는 N m나 ft Ib 등이 쓰인다.모멘트: 무게TIMES 기준선에서 무게까지의 팔 길이2. 무게 중심 위치의 계산 : 항공기의 무게 중심 위치는 무게 중심을 계산하는 기본 식에서 항공기의 기준선에 대한 총 모멘트를 총 무게로 나눈 값으로 얻어 진다.5.결론무게중심의 중요성 : 무게중심은 항공기 감항성에 관련이 되어있다. 항공기의 무게중심이 맞지 않으면 지상에 있을 때 항공기가 무게중심이 맞지 않으면 지상에 있을 때 항공기가 똑바로 서있지 못하고 넘어지게 되며, 비행 시에는 세로 안정성이 나빠지거나 승강타의 효율이 저하될 수 있으므로 무게중심을 고려하여야 한다. 무게중심은 총 모멘트를 총 무게로 나눈 값으로 정의된다. 일반적으로 항공기에서 총 모멘트는 구체적으로 어떤 것들이 속하는지, 마찬가지로 총 무게에는 구체적으로 어떤 것들이 알아보고 싶다.

공학/기술| 2022.10.25| 4페이지| 2,500원| 조회(126)

항공기, 아세아, 항공기 무게

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양력의 발생원리

양력의 발생원리1. 양력2. 연속방정식3. 뉴턴의 운동법칙4. 베르누이 원리5. 느낀점6. 참고문헌1. 양력이란 무엇일까 ?양력은 유체 내부의 물체가 수직방향으로 힘을 받게 되는 것 이다.양력은 압력이 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 발생하며, 물체와 닿는 유체를 밀어 내리려는 힘에 대한 반대 작용으로 설명할 수 있다. 예를 들어 비행기의 날개와 같은 형상의 한 물체를 유체의 흐름에 비스듬히 위치시키면 대상물체는 흐름의 방향에 대해 수직방향으로 들어 올리려는 양력이 작용하게 되고, 물체에 접한 유체를 밀어 내리려 하는 힘의 반작용인 양력의 크기는 물체의 면적, 물체의 흐름의 방향에 대한 받음각(경사각), 유체밀도, 흐름의 속도에 따라 결정된다. 부력은 밀도차이에 의하여 생기는 물체나 유체가 가만히 있어도 생기지만, 양력은 반드시 물체나 유체, 둘 중 하나가 움직여야 생긴다. 물체는 평상시에는 모든 방향에 대해서 일정한 압력을 받고 있으나, 만약 한쪽 방향의 압력이 높아지거나 혹은 반대면 압력이 낮아지면 결국 압력이 낮은 쪽 방향으로 밀리는 힘을 받게 된다.새와 곤충, 비행기, 헬리콥터 등 대부분의 것들은 양력을 이용해 날고 있다.양력은 어디까지나 유동에 수직하여 발생하며 중력방향과는 무관하다.양력의 크기는 받음각, 비행속도, 날개 모양에 따라 달라지는데 여기서 받음각이란 공기가 흐름의 방향과 날개의 경사각이 이루는 각도를 말한다. 보통 받음각이 커질수록 양력도 커지는데 받음각이 일정한 수준을 넘어서면 양력이 감소하고 항력이 증가한다. 항력은 비행기의 움직이는 방향과 반대로 작용하는 힘이므로 항력이 커지면 비행기가 추락한다.그리고 양력은 비행속도의 제곱에 비례하는데 비행속도가 증가하면 양력도 증가하고, 비행속도가 감소하면 양력도 감소한다. 그리고 날개의 면적이 클수록 양력도 커진다.그러므로 무거운 것을 운반하는 수송기나 여객기는 그만큼 많은 양력이 필요하다.반면 전투기는 고속비행을 목적으로 하므로 날개의 면적이 상대적으로 작은걸 알 수 있다.이 그림을 보면 기본적으로 어떻게 하여 양력이 생겨서 하늘에 뜰 수 있는지 알 수 있다.2. 연속방정식유체의 운동 안에서 새로이 생성되거나 사라지는 것이 없을 때 질량이 보존된다는 이론을 미분방정식에 의해 나타낸 것.이 사진을 보면 밀도, 단면적, 속도가 나와 있다.밀도는 ρ, 단면적은 A, 속도는 V 이다.유체가 밀폐된 관에서 흐르고 있으므로 왼쪽에서 밀어준 유체의 부피와 오른쪽으로 밀려난 유체의 부피는 같다는 것을 알 수 있다.따라서 유체의 굵기가 변하는 관을 통과 할 때 유체의 흐름에서 단면적과 속력이 서로 반비례한다는 연속 방정식이 성립함을 알 수 있다.예를 들어서 우리 실생활에서도 많이 볼 수 있는 것 중 호스로 잔디에 물을 줄 때 입구를 누르면 물의 속력을 증가시키면 더 멀리 간다. 그 외에도 헤어드라이기 끝에 달린 것도 입구의 단면적을 좁힘으로써 바람의 속력을 증가 시켜 머리가 더 잘 마르도록 하기 위함 이라고 볼 수 있다.3. 뉴턴의 운동법칙그러면 양력은 어떻게 발생 하게 될까? 양력 발생에 있어서 중요한 것을 에어포일의 형태만이 아니다. 양력 발생에 있어서 중요한 또 다른 변수는 에어포일의 받음각이다. 실제로 하늘을 나는 비행기의 날개를 보면 날개의 앞면이 비행기의 진행방향에 대해서 약간 들려 있는 것을 볼 수 있는데, 이 각을 받음각이라고 한다.유체의 속도가 변한다는 것은 유체가 가속된다는 사실을 의미한다. 이는 뉴턴 운동 제 2법칙(가속도의 법칙)에 따라 에어포일로부터 힘을 받는 것을 의미한다. 그리고 뉴턴 운동 제 3법칙(작용 반작용 법칙)을 적용하면 에어포일로부터 힘을 받는 유체는 에어포일에 반작용을 미치게 된다. 그러면 에어포일의 윗면과 아랫면을 따라 흐르는 유체의 흐름에 의해 에어포일에 작용하는 힘이 각각 어떤 방향으로 미치냐면, 먼저 에어포일의 아래 면을 따라 흐르는 유체는 왼쪽에서 오른쪽으로 흘러가면서 방향이 아래쪽으로 바뀌고 있는데, 이것은 유체가 아래쪽 방향으로 가속되고 있음을 뜻하고, 그러므로 에어포일은 위쪽으로 반작용을 받는다는 것을 알 수 있다. 한 편 에어포일의 윗면을 따라 흐르는 유체에 대해서 생각해보면, 이 경우에도 유체는 왼쪽에서 오른쪽으로 흐르면서 아래쪽으로 방향이 바뀌고 있다. 따라서 이 경우에도 유체는 위쪽에서 아래쪽 방향으로 가속되며, 반작용에 의해서 에어포일은 위쪽으로 힘을 받는다.에어포일의 윗면과 아랫면을 따라 흐르는 유체의 흐름은 모두 에어포일을 위쪽으로 들어올리는 힘을 작용하는데 이 힘이 바로 양력의 근원이다.4. 베르누이 원리과학의 여러 법칙중 에서 베르누이 원리는 그 응용도가 매우 많기로 유명하다.이 원리는 특히 비행기나 선박, 자동차를 설계 할 때 매우 중요하게 여기고 있고, 이 원리에 잘 맞도록 설계되어야 비행기, 배 등이 효과적으로 빠르게 달릴 수 있기 때문이다.비행기의 날개 단면을 보면, 윗면이 약간 불룩하게 되어 있어, 아랫면 보다 윗면의 폭이 길다.그러므로 비행기가 앞으로 나아가면, 날개 윗면으로 흐르는 공기의 유속이 아랫면을 지나는 유속보다 빠르게 된다. 이처럼 유체가 운동할 때 기압이 낮아지는 현상을 ‘베르누이 원리’ 라고 한다.베르누이의 방정식은 스스로 존재하는 물리법칙이 아니라 에너지 보존이 유선을 따라 흐르는 유체에만 적용되는 유체의 압력과 속도에 관한 식이다. 그래서 베르누이 원리를 설명하는데 앞서 공기흐름의 성질을 단순화하는 것이 필요하다.베르누이 방정식은 물체주위를 흐르는 유체의 속도와 압력의 관계를 나타낸 식으로 유체흐름의 속도가 빨라지면 압력이 낮아지고 그 역 또한 성립함을 보여줌으로써 비행기 날개 윗면의 공기흐름의 속도가 빠르면 압력이 낮아져 날개 전반에 걸쳐 발생하는 낮은 압력분포가 양력을 발생하여 비행기를 뜨게 해주는 것이다.또한, 속도가 빠르면 빠를수록 베르누이 정리에 따라서 작용되는 압력이 차이가 나기 때문에 비행기가 더 많은 추력을 가지면 가질수록 더 많은 양력을 가질수 있다.

공학/기술| 2022.10.25| 5페이지| 2,000원| 조회(238)

양력, 아세아, 양력의 발생원리

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항공기 유압장치 계통의 구성품과 기능에 대하여 설명하시오.

목차1. 레저버2. 유압펌프3. 축압기4. 여과기5. 참고문헌먼저 유압 동력 계통의 대해서 설명드리면 유압 동력 계통은 작동유에 압력을 가하여 기계적인 에너지를 압력 에너지로 변환시키는 계통입니다. 이 계통은 작동유를 저장하는 레저버이며, 압력을 가하는 펌프입니다. 계통내의 압력을 안정시키거나 비상시의 동력 공급을 위한 축압기 및 작동유의 청결 정도를 위한 여과기 등으로 구성되어 있습니다.1.레저버레저버란? 큰 저수지가 물을 담고 있듯이, 레저버도 저수지 같이 작동유를 저장하거나 펌프에 공급을 해줍니다. 또한 공기나 각종 분순물을 제거하고 열팽창 시 작동유의 증가량을 축적합니다. 크기는 유압 펌프 토출량의 3배로 만들어야 하며, 용량은 38도(100 화씨)에서 계통이 필요한 작동유의 150% 이상 또는 축압기를 포함한 모든 계통이 필요로 하는 용량의 120%이어야 합니다. 레저버에 종류에는 인-라인, 인티그럴, 비여압, 여압 레저버가 있습니다.인-라인 레저버(일체형)은 작동유를 저장하는 실린더가 있고 그것 자체가 완성된 레저버입니다.인티그럴은 별도의 하우징 없이 부품 내부 공간을 이용하고, 브레이크 계통의 마스터 실린더가 이 형식입니다. 비여압 레저버는 유압계통의 가장 높은 곳에 위치하고 있습니다. 밑에 왼쪽사진인 비여압 레저버를 설명드리면 펌프 연결 부는 비상 펌프용 예비 작동유가 유지될 수 있는 높이의 스탠드 파이프를 통해 작동유를 공급하고 기관 구동 펌프와 연결됩니다. 비상 펌프 연결부는 레저버의 가장 낮은 곳에 위치하고 있으며, 비상시에 수동 펌프로 작동유를 공급하는 부분입니다. 그 다음 핀과 배플은 심한 요동이나 소용돌이로 인한 거품 및 공기의 유압을 방지합니다. 마지막 핑거 스트레이너는 손가락 모양처럼 생겼다하여 붙여진 이름입니다. 대부분의 레저버는 스트레이너를 장착하고 있으며, 작동 중 외부 유입물을 방지해줍니다. 레저버에 작동유 공급시 좀 더 빨리 붓는다고 스트레이너를 없애거나 구멍을 뚫어서는 절대 안됩니다. 마지막 오른쪽 사진에 보이는 여압 레저버를 설명을 드리겠습니다. 여압 레저버는 공기나 계통 내 압력을 이용하여 레저버 내부를 가압하는 방식입니다. 고고도를 비행하는 항공기의 레저버들은 여압 레저버들은 여압 레저버로 만들어집니다. 여압은 고고도에서 낮은 기압으로 인한 비정상적인 작동유의 흐름을 원활하게 해줍니다. 여압 레저버에는 2가지 방식이 있는데 첫 번째는 Aspirator방식입니다.이 방식은 외부 또는 객실공기, 엔진 압축기로부터의 블리드 에어를 흡입하여 가압하는 방식입니다.두 번째 방식은 계통 압력 방식입니다, 이 방식은 고고도를 비행하는 제트 항공기에 사용합니다.압력 라인의 작동유와 펌프 case drain의 작동유를 이용하여 가압하는 방식입니다.2.유압펌프유압펌프는 기계적 에너지를 유압에너지로 바꾸는 것이며, 유압펌프는 크게 강제식 펌프와 비강제식 펌프로 나눈다. 강제식 펌프는 동작이 1주기가 되면 일정한 양의 유체가 유압 장치로 밀려들어가게 하는 것이고, 비강제식 펌프는 원심식 펌프와 같이 회전하면서 일정한 유량을 일정한 압력 사이에서 흐르게 하는 것이다. 유압 장치에는 높은 압력이 요구되기 때문에 강제식 펌프가 주로 사용되고, 강제식 펌프를 체적형 펌프라 한다. 체적형 펌프에는 고정형(일정 용량식), 가변형(가변 용량식)의 두가지가 있다. 고정형은 1주기 작동시 배출되는 유량이 일정하며, 유량을 변화 시키려면 펌프에 회전속도를 바꾸어야 한다. 가변형은 작동 중에 속도를 바꾸지 않아도 행정을 조절하여 유량을 바꿀 수 있다. 펌프의 종류에는 기어(gear), 제로터(gerotor), 베인(vane), 피스톤(piston)형이 있다. 1500psi이내의 압력에서는 기어형이 사용되고, 3000psi이내에선 고압이 필요한 유압 계통에서는 피스톤형이 사용된다.(1) 기어형 펌프기어형 펌프는 2개의 기어가 맞물려 회전하는 것으로, 1개의 기어는 기관의 구동부에 연결되어 회전하고 다른 1개의 기어는 구동 기어와 맞물려 회전한다. 밑의 그림과 같이 기어가 회전하면 흡입구 쪽에는 체적이 증가되어 압력이 낮아지므로 작동유가 빨려 들어오고, 반대쪽 배출구에서는 체적이 감소되므로 작동유가 밀려 나가게 된다.(2) 제로터형 펌프제로터 형 펌프는 밑에 그림과 같이 편심된 고정 라이너와 안쪽의 라이너와 밀착된 5개의 넓은 이를 가진 양쪽 구동 기어 및 출구와 입구에 연결된 반달 모양의 통로가 있는 커버로 구성되어 있다. 구동충에 의하여 안쪽 구동 기어가 시계방향으로 회전하면 바깥쪽 기어가 따라서 돌게 된다. 이와 같이 2개의 기어가 회전하면 왼쪽에서는 기어의 이 사이가 넓어지므로 작동유를 흡입하게 되고, 오른쪽에서는 기어의 이 사이가 좁아지므로 작동유가 압축되어 배출된다.(3) 베인형 펌프베인형 펌프는 원통형 케이싱 안에 편심된 로터가 들어 있으며, 로터에는 홈이 있고, 홈속에서 판 모양의 베인이 삽입되어 자유로이 출입하게 되어 있다. 작동 원리는 밑에 그림과 같이 로터의 회전에 의한 원심 작용으로 베인은 케이싱의 안벽과 밀착된 상태가 되므로 기밀이 유지된다. 반지름 방향의 홈이 있는 로터가 캠 링 내에서 회전하게 되면 홈 내의 베인이 캠 링에 접촉하여 회전하게 된다.처음 반회전하는 동안에는 로터와 캠 링 사이의 체적이 증가하므로 압력이 낮아져서 작동유가 흡입되고, 나머지 반회전하는 동안은 캠 링의 표면이 베인을 슬롯 안으로 들어가게 하여 체적이 감소되므로 작동유가 밀려 나가게 된다.(4) 피스톤형 펌프피스톤형 펌프는 피스톤이 실린더 내에서 왕복 운동을 하여 펌프 작용을 하며 고속, 고압의 유압 장치에 적합하다. 그러나 다른 펌프에 비하여 복잡하고 값이 비싸다. 피스톤 펌프는 고정 체적형과 가변 체적형이 있고, 축 방향 피스톤 펌프와 반지름 방향 피스톤 펌프가 있다.3. 축압기축압기는 가압된 작동유를 저장하는 저장 통으로서, 여러 개의 유압 기기가 동시에 사용될 때 동력 펌프를 돕고, 동력 펌프가 고장 났을 때에는 저장되었던 작동유를 유압 기기에 공급된다. 또 유압 계통의 서지현상을 방지하고, 유압 계통의 충격적인 압력을 흡수하면 압력 조정기의 개폐 빈도를 줄여 펌프나 압력 조정기의 마멸을 적게한다. 축압기 종류에는 다이어프램 형 축압기, 블래더 형 축압기 및 피스톤 형 축압기 등 3가지 종류가 있다.(1) 다이어프램 형 축압기위에 첫 번째 그림과 같이 2개의 오목한 금속 반 구름 합성 고무로 된 다이어프램 형 사이에 넣고 조립하여 작동유 실과 공기실을 형성한다. 펌프로부터 작동유의 공급이 없거나 작동유의 압력이 부족할 때 공기의 압력으로 다이어프램이 밑으로 밀려 내려오므로 공기가 압축되고 작동유가 충전되며, 계통 압력과 공기 압력이 같아져서 평형이 된다. 일부 항공기의 동시에 읽을 수 있게 한다.

공학/기술| 2022.10.25| 6페이지| 2,000원| 조회(305)

항공기, 유압장치, 아세아

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