공격 각도
Angle of attack
유체역학에서 공격각(AOA, α α, \은 물체의 기준선(종종 에어포일의 코드 라인)과 물체와 물체가 이동하는 [1]유체 사이의 상대적인 움직임을 나타내는 벡터 사이의 각도입니다.공격각은 몸의 기준선과 다가오는 흐름 사이의 각도입니다.이 기사에서는 가장 일반적인 응용 프로그램인 날개나 날개가 공기를 통해 이동하는 각도에 초점을 맞추고 있습니다.
공기역학에서 공격각은 고정익 항공기의 날개의 현선과 항공기와 대기 사이의 상대적인 움직임을 나타내는 벡터 사이의 각도를 지정합니다.날개에 꼬임이 생길 수 있기 때문에 날개 전체의 현선을 정의할 수 없기 때문에 대체 기준선을 간단하게 정의할 수 있습니다.종종 날개 뿌리의 현선이 기준선으로 선택된다.또 다른 선택사항은 동체의 수평선을 기준선(및 [2]세로축)으로 사용하는 것입니다.일부[3][4] 저자는 임의의 코드 라인을 사용하지 않고 제로 리프트 축을 사용한다. 정의상 제로 리프트 각도는 제로 리프트 계수에 해당한다.
일부 영국 작가들은 [5]공격각 대신 입사각이라는 용어를 사용해 왔다.그러나, 이는 비행기의 [6]날개와 고정 기준 사이의 각도를 의미하는 리그거(Rigger)의 입사각과 혼동될 수 있습니다.
공격 각도와 리프트 계수와의 관계
고정익 항공기의 리프트 계수는 공격 각도에 따라 달라집니다.공격 각도의 증가는 최대 리프트 계수까지 리프트 계수의 증가와 관련이 있으며, 그 후 리프트 계수가 [7]감소한다.
고정익 항공기의 공격각이 증가함에 따라 날개 윗면으로부터의 기류 이탈이 두드러져 승강계수의 상승률이 저하된다.그림은 캠버 직선 날개의 전형적인 곡선을 보여줍니다.캠버형 에어포일은 작은 음각의 공격 각도에서 약간의 양력을 발생시키도록 구부러져 있습니다.대칭 날개는 0도의 공격 각도에서 상승이 없다.리프트 곡선은 또한 날개 모양에 의해 영향을 받는데, 날개 모양 부분과 날개 평면 형태 등이 그것이다.스윕 윙은 임계 각도가 높은 더 낮고 평평한 곡선을 가지고 있습니다.
임계 공격 각도
임계 공격 각도는 최대 리프트 계수를 생성하는 공격 각도입니다.이를 "스톨 공격 각도"라고도 합니다.임계 공격 각도 이하에서는 공격 각도가 감소하면 상승 계수가 감소한다.반대로 임계 공격각도 이상에서는 공격각이 커짐에 따라 공기가 날개 윗면 위로 부드럽게 흐르지 않고 윗면에서 분리되기 시작합니다.대부분의 날개 모양에서는 공격 각도가 증가함에 따라 흐름의 윗면 분리점이 후연에서 전연으로 이동한다.임계 공격 각도에서 상부 표면 흐름은 더 분리되고 에어포일 또는 날개가 최대 상승 계수를 생성합니다.공격각이 커질수록 상면류는 완전히 분리되고 리프트 계수는 [7]더욱 감소한다.
이 임계 공격 각도 이상에서는 항공기가 정지 상태에 있는 것으로 알려져 있습니다.고정익 항공기는 정의상 특정 비행 속도 또는 그 이하가 아니라 임계 공격 각도 이상에서 정지한다.항공기가 정지하는 속도는 항공기의 중량, 하중 계수, 항공기의 무게 중심 및 기타 요인에 따라 달라진다.그러나 항공기는 항상 동일한 임계 공격 각도에서 정지합니다.많은 에어포일의 공격 각도는 보통 15°~18°입니다.
일부 항공기는 조종사의 입력에 관계없이 최대 공격 각도에 도달했을 때 항공기가 더 이상 공격 각도를 증가시키는 것을 자동으로 방지하는 내장 비행 컴퓨터를 갖추고 있다.이것을 '공격의 각도 제한 장치' 또는 '알파 제한 장치'라고 합니다.플라이 바이 와이어 기술을 갖춘 최신 여객기는 비행 제어면을 [8]지배하는 컴퓨터 시스템의 소프트웨어를 통해 위험 각도의 공격을 피한다.
해군 항공모함 운영 및 STOL 후방 비행과 같은 단거리 활주로(STOL)로부터의 이착륙 운영에서 항공기는 공격 각도 또는 리프트 예비 표시기를 장착할 수 있다.이러한 지표는 공격 각도(AOA) 또는 윙 리프트 잠재력(POWL 또는 리프트 예비)을 직접 측정하여 조종사가 정지 지점에 근접하여 보다 정확하게 비행할 수 있도록 도와줍니다.STOL 운영은 항공기가 착륙 시 임계 공격 각도에 가깝게 그리고 이륙 시 최적의 상승 각도로 운항할 수 있어야 한다.비행 속도 정보는 정지 동작과 간접적으로만 관련되기 때문에 조종사들은 이러한 기동 중 최대의 성능을 위해 공격 각도 표시기를 사용한다.
매우 높은 알파
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일부 군용기는 매우 높은 공격 각도에서 통제된 비행을 할 수 있지만, 엄청난 항력을 희생한다.이것은 항공기에 뛰어난 민첩성을 제공한다.유명한 예는 푸가초프의 코브라이다.항공기는 기동 내내 높은 공격 각도를 경험하지만 기동이 종료될 때까지 공기역학적 방향 제어나 수평 비행을 유지할 수 없다.코브라는 비행기의 날개가 대부분의 비행에서 임계 공격 각도를 훨씬 넘어섰기 때문에 초인비행의[9][10] 한 예이다.
첨단 날개 루트 익스텐션을 포함한 "하이 리프트 장치"로 알려진 추가적인 공기역학적 표면은 전투기가 이러한 장치가 없는 항공기의 약 20°에 비해 최대 45° 이상 비행 가능한 "진정한" 알파를 훨씬 더 크게 만들 수 있다.이는 대기 상층부의 공기 밀도가 낮기 때문에 약간의 조작으로도 높은 공격 각도가 필요할 수 있는 높은 고도에서나 수평 비행 AoA와 스톨 AoA 사이의 여유가 감소하는 저고도에서의 저속에서 도움이 될 수 있다.항공기의 높은 AoA 능력은 조종사에게 (임계 AoA가 초과될 때 발생하는) 비행기 지연을 더 어렵게 만드는 완충 장치를 제공합니다.그러나 군용기는 유도 항력, 극단적인 경우 전방 면적 및 기생 항력 증가로 인해 항공기의 속도를 매우 빠르게 강탈하기 때문에 전투 시 높은 알파를 얻지 못한다.이러한 기동은 항공기의 속도를 늦출 뿐만 아니라 고속에서 상당한 구조적 스트레스를 일으킨다.현대 비행 제어 시스템은 전투기의 공격 각도를 최대 공기역학 [citation needed]한계 이하로 제한하는 경향이 있다.
항해
항해에 있어 관련된 물리적 원칙은 [11]항공기와 동일합니다.돛의 공격각은 돛의 현선과 상대 바람의 방향 사이의 각도입니다.
「 」를 참조해 주세요.
레퍼런스
- ^ "Inclination Effects on Lift". National Aeronautics and Space Administration. 2018-04-05.
- ^ Gracey, William (1958). "Summary of Methods of Measuring Angle of Attack on Aircraft" (PDF). NACA Technical Note. NASA Technical Reports (NACA-TN-4351): 1–30. Archived from the original (PDF) on 2017-07-12. Retrieved 2013-09-11.
- ^ 존 S. 덴커, 어떻게 나는지 보세요.http://www.av8n.com/how/htm/aoa.html#sec-def-aoa
- ^ 볼프강 랑게비에슈, 스틱 앤 러더: 비행기술에 관한 설명(McGrow-Hill Professional, 제1판), ISBN 0-07-036240-07-036240-8
- ^ 볼프강 랑게비에슈, 스틱 앤 러더: 비행 기술에 대한 설명, 7페이지
- ^ 런던 ISBN 0-273-31623-0, 피트만 출판사, 제3장 (8판), 비행 기계학, Kermode, A.C.(1972)
- ^ a b "NASA Lift Coefficient".
- ^ "Fly-by-Wire Systems Enable Safer, More Efficient Flight NASA Spinoff". spinoff.nasa.gov. Retrieved 2022-01-04.
- ^ 티머시 코완
- ^ DTIC
- ^ Evans, Robin C. "HOW A SAIL BOAT SAILS INTO THE WIND". Reports on How Things Work. Massachusetts Institute of Technology. Retrieved 14 January 2012.
