도움날개 역전현상 Aileron Reversal

 

 

도움날개 역전현상

 

● 고속에서 바깥쪽 에어론을 사용 시 의도한 것과 반대 방향으로 옆놀이를 하는 현상

 

● 날개 끝의 유연성에 의해 날개가 비틀려 발생

 

바깥쪽 에어론의 위치 (Outboard Aileron)

 

 

일반적인 옆놀이운동 과정

 

● 일반적인 옆놀이의 과정 : 도움날개 (에어론)을 이용

 - 내려가는 날개 : 에어론이 올라가 양력 감소

 - 올라가는 날개 : 에어론이 내려가 양력 증가

 - 양쪽 날개의 양력 차이로 인해 옆놀이 발생

 

● 에어론 움직임에 의한 양력 변화

 - 에어론이 내려가면 날개의 캠버증가 >> 유효 받음각 증가 >> 양력 증가

 - 에어론이 올라가면 날개 위 공기 흐름 방해 >> 양력 감소

 

 

도움날개 역전현상의 발생 과정

 

● 원인은 날개 끝 부분의 유연성

 

● 일반적으로 항공기 날개는 내구성을 고려하여 유연하게 제작, 특히 날개 끝 부분은 날개 뿌리 대비 크기와 강도가 작아  매우 유연하다.

 

● 고속 비행 시 바깥쪽 도움날개 (날개 끝쪽 도움날개)가 내려갈 시 원래는 양력이 증가해서 날개가 올라가야 하지만 날개의 유연성에 의해 도움날개를 내리면 날개 자체가 앞으로 구부러지는 현상 발생 >> 받음각 감소 >> 양력 감소 >> 날개가 역으로 내려가는 현상 발생.

 

도움날개 역전현상의 핵심 원인

● 위 사진 참고

 (a) : 이상적인 상황, 날개는 그대로 있고 에어론만 위아래로 가동

 (b) : 역전현상 발생 시. 도움날개 가동 시 날개 자체에 비틀림이 발생.

 

● 비틀림 발생 원인 : 작용과 반작용의 법칙. 도움날개를 내리면 그에 대한 반작용 힘이 날개에 작용. 일반적인 경우 그 힘으로 아무런 작용이 없지만 유연하고 변화가 쉬운 날개 끝 쪽의 경우 이 힘으로 비틀림 발생.

 

● 고속에서 잘 일어나는 이유 : 비행속도가 빠를수록 조종면이 받는 공기력이 증가. 이는 곧 조종면을 움직이는 데 더 큰 힘이  필요함을 의미. 조종면 가동 힘이 증가하면 그에대한 반작용 힘도 증가하여 비틀림이 더 쉽게, 더 크게 발생.

 

 

도움날개 역전현상의 예방

 

● 고속에서 날개 바깥 쪽 도움날개를 사용 금지. 

 

● 오늘날의 비행기는 고속 비행 시 바깥 쪽 도움날개가 자동으로 락(Lock) 된다.