비행기
날개와 그에 의해 발생하는 양력을 이용해 인공적으로 하늘을 나는 능력을 지닌 항공기 / From Wikipedia, the free encyclopedia
비행기(飛行機, 영어: airplane)는 동력(動力)으로 날개와 그에 의해 발생하는 양력을 이용해 인공적으로 하늘을 나는 능력을 가진 항공기를 말한다. 최초의 비행기는 1903년 12월 17일에 미합중국의 라이트 형제가 발명하였다. 또한 비행기의 종류에는 여객기, 화물기, 전투기, 무인기, 방제기 등이 있다. 양력 발생에 필수적인 추진력을 얻기 위한 엔진으로는 프로펠러 엔진, 제트 엔진, 로켓 엔진 등이 사용된다. 세계적인 여객기 제작사로는 에어버스와 보잉이며, 비행기의 아랫면은 반대로 느리게 된다. 그 때문에 '베르누이(Bernoulli)의 정리'에 따라 윗면의 기압은 대기압보다도 낮으며, 즉 부압(負壓)으로 되어 날개를 위쪽으로 빨아올리는 작용을 한다. 또 아랫면의 기압은 대기압보다도 높아져서, 즉 정압(正壓)으로 되어 날개를 아래서부터 밀어올리는 작용을 한다. 이 부압과 정압으로 날개에는 위로 향하는 양력이 생기게 되는 것이다. 따라서 이 양력은 날개면적 , 속도와 관계가 있다. (하지만 '베르누이(Bernoulli)의 정리' 만으로는 양력 발생 원리를 확실히 규명할 수 없다.) 양력계수·날개면적이 일정하다면 양력은 속도의 제곱에 비례하게 되는 것이다. 따라서 고속으로 날 때에는 받음각을 조절하여 양력계수를 작게 하고 저속으로 날 때에는 크게 하여 양력과 중력(重力)의 균형을 유지시킨다.
비행기가 일정한 속도로서 수평(水平)으로 날고 있을 때에는 양력이 비행기 전체의 무게와 같게 균형을 이루고 있어야 한다. 날개 뒤의 동체(胴體) 가까이에는 플랩(flap)이 붙어 있다. 이것은 좌우 한꺼번에 내리게 되어 있다. 그 작용으로 비행기는 느린 속도에도 안전하게 날게 된다. 이륙과 착륙시에 없어서는 안 될 것이다.즉 플랩을 내리면 양력계수가 크게 되므로 느린 속도에도 충분한 양력이 얻어지는 것이다. 또 하나 날개에서 중요한 것은 상반각(上反角)인데, 이것은 옆기움을 복원시키는 데 중요한 작용을 한다.
만일 비행기가 오른편으로 기울어지면 오른쪽 날개의 에일러론이 아래로 처지고, 왼쪽 날개는 위로 들리게 된다. 그리고 기울어진 방향(오른편)으로 옆미끄럼(side slip)을 시작한다. 그러면 기류가 생겨 원래의 위치로 되돌아가려는 힘이 작용하게 되는 것이다. 날개의 형은 음속(音速)에 가까운 속도 이상으로 나는 비행기는 모두가 뒤로 쏠린 후퇴날개로 되어 있다. 이것은 다음에 기술한 충격파의 영향을 부드럽게 하기 위한 형이다.