공력 발생 원리 왿� 날개에 작용하는 공력 과제물

서론

공력의 정의

공력은 공기 중을 지나는 물체왿� 공기왿� 상호작용에 의해 발생하는 기계적인 힘이라는 정의를 가진다. 항공기에서의 공력은 양력과 항력을 의미하는데, 공력은 비행기의 속도왿� 공기의 흐름의 성질, 비행기의 형상,날개의 크기왿� 모양 등에 따라 달라진다. 특정한 상황이 아니라면 양력을 크게 하고, 항력을 작게 할수록 경제적인 비행을 할 수 있으므로 비행기의 형상을 유선형으로 제작하며 날개 단면 또한 특별하게 설계한다.
본론
양력과 항력

(1)양력

양력은 물체의 주위에 유체가 흐를 때 물체의 표면에서 유체의 흐름에 대하여 수직 방향으로 발생하는 힘이라는 사전적 의미를 갖고 있다. 비행기가 비행하게 되면 날개를 포함한 비행기 전체 표면에는 압력에 의한힘과 전단력에 의한 힘이 발생하는데 이 전체 공력 중 비행기가 진행하는방향과 수직인 성분이 양력이다. 조종사는 조종간을 앞뒤로 움직여 받음각을 변화 시킴으로써 양력을 조절할 수 있다. 모든 요소가 일 정하다면 받음각이 증가할 때 양력도 같이 증가한다. 항공기가 최대의 받음각에 도달하면 양력이 급격이 줄어들기 시작하는데 이를 실속받음각, 즉 임 계받음각(Critical AOA)이라고 한다.그림을 보면, 양력계수가 임계받음각에 도달할 때까지는 증가하고, 임계받음각을 초과하면 급격하게 양력이 감소되는 것을 볼 수 있다. 양력의 크기는 항공기의 속도 제곱에 비례한다. 예를 들면, 받음각과 다른 요소들(양력계수,공기밀도,날개면적)이 일정하면 200노트의 항공기는 100 노트의 항공기보다 4배의 양력을 발생시킨다. 위의 양력공식은 속도가 2배가 되면 양력은 4배가 된다는 것을 수학적 예를 통해 뒷받침하고 있다.결론은, 속도는 양력 생성의 중요한 요인이다. 양력 방정식에서 양력은 공기밀도(ρ), 속도(V), 날개의 면적 (S), 그리고 양력계수(CL)를 통해서 결정된다. 이 공식을 살펴보면 수평 비행에서 일정한 받음각 을 유지한 채 속도를 증속시키면 고도를 유지할 수 없다는 것을 알 수 있다. 항공기는 속도가 증가하는 만큼 양력이 증가되어 상승하게 된다.