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양력 발생 원인에 대하여 설명하시오

저작시기 2015.11 |등록일 2015.12.09 | 최종수정일 2015.12.09 한글파일한컴오피스 (hwp) | 6페이지 | 가격 1,200원

목차

1. 양력의 정의

2. 베르누이의 정리

3. 회전익의 양력 발생

4. 받음각에 따른 양력의 변화

5. 쿠타 주코스키의 이론

6. 유도항력

7. 마그너스 효과

본문내용

물체가 비행 중 가지는 힘은 양력, 추력, 항력, 중력 이 4가지이다. 이 중 비행기를 위로 뜨게 하는 힘은 양력에 속한다.

1 양력(lift)의 정의
물체의 주위에 유체가 흐를 때 물체의 표면에서 유체의 흐름에 대하여 수직 방향으로 발행하는 역학적 힘.
새나 비행기등 날아다니는 물체는 날개를 갖고 있다. 이 날개는 양력을 발생시켜 물체전체를 뜨게 하는데 이 양력의 원리는 이렇다.

2 베르누이의 정리에 의한 양력발생
(베르누이의 정리=정압과 동압의 합은 같다) 오른쪽 그림처럼 클라크y (밑면이 평평한 날개단면)형의 에어포일 (날개꼴)이 있다면 항공기가 추력을 얻어 전진시 상대풍의 유속은 같이 출발하여 뒤에서 만나야 하기 때문에 그림에서 보다시피 밑면은 보다 느리게, 윗면은 아랫면보다는 빠르게 된다.
그렇게 속도의 차이가 나기 시작하면서 압력에도 차이가나기 시작하는데 속도와 압력은 반비례하므로 윗면에서는 압력이 낮아지고 아랫면에서는 압력이 높아지게 된다.
이렇게 압력의 차가 생겨나면 압력은 높은곳에서 낮은곳으로 가려는 성질이 있기 때문에 밑면에서 윗면으로 에어포일을 들어 올리려는 힘이 생기게 되고 이로써 비행기가 뜨게 된다.

3 회전익의 양력 발생 원리
헬리콥터 같은 회전익의 양력발생의 원리도 비슷하다. 회전익도 주 날개에 에어포일의 모양이 있기 때문에 받음각도 존재하며 양력도 발생하게 된다. 대신 헬기에서는 양력 불균형이 일어나게 되는데 전진하는 회전깃과 후퇴하는 회전깃의 속도 때문이다. 이 문제를 해결하고자 시에르바는 플래핑 힌지를 사용한다. 양력 분포의 불균형은 전진하는 깃과 후퇴하는 깃의 받음각을 바꾸어 줌으로써 상대 송도의 차이에 의한 힘의 불균형을 상쇄시켜 양력 분포의 평형을 이루는 것이다.

4 받음각에 따른 양력의 변화
저 에어포일에서 양력을 더 얻으려면 받음각(상대풍(;맞바람)과 시위선의 각)을 증가시키면 되는데 이러면 양력이 많이 증가되고 항력도 증가된다. 예를 들어 달리는 차 안에서 밖으로 손을 뻗었을 때 손바닥이 바닥을 향하도록 하면 맞바람 때문에 조금 뒤로 가려고 하게 된다. 하지만 손바닥을 약간 달리는 방향으로 틀면 틀수록 위로 뜨려함과 동시에 뒤로 밀리는 힘도 커지게 된다.

참고 자료

없음
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