채널 윙

Channel wing
채널 윙 항공기 CCW-5

채널 윙은 1920년대 윌러드 레이 커스터에 의해 개발된 항공기 날개 원리이다.날개의 가장 중요한 부분은 엔진이 중앙에 배치된 하프 튜브로 구성되어 있으며, 하프 튜브에 의해 형성된 채널의 후단에 배치된 프로펠러를 구동합니다.

안토노프 이즈델리예 181 실험

발전

1925년, 윌러드 커스터는 매우 강한 바람이 헛간 지붕을 들어올리는 것을 직접 관찰했다.Custer는 바람이 빠르게 불어서 지붕 위쪽에 압력이 낮아진 반면 내부에는 압력이 높게 유지되어 말 그대로 지붕이 날아가 버린다는 것을 깨달았습니다.이 경우 헛간 자체가 확실히 움직이지 않았음에도 불구하고 아래의 이 저압/고압은 비행기 날개가 양력을 제공할 수 있는 것과 같은 현상입니다.

커스터는 이 현상을 연구했고 1928년까지 일반적인 날개 프로필 대신 반관 형태의 단면을 가진 최초의 날개 모델을 만들었다.이것은 1929년에 특허를 받았다.그 후, 반관식 채널 윙의 개발이 한층 더 개선되어 1942년 11월 12일, CCW-1(고객 채널 윙 1)의 첫 비행이 개시되었다.커스터는 추가 실험 항공기를 제작했다; 마지막 것은 CCW-5였고, 그 중 몇몇은 1964년에 제조되었다.

기능 원리

채널 윙 스케치(정면도)

커스터의 발명에 대한 요약은 날개에 의해 만들어진 양력의 열쇠는 비행기 자체의 속도가 아니라 날개 위를 지나는 공기 흐름의 속도라는 것입니다.공기 속도야, 공기 속도가 아니라!

날개는 날개 위의 공기가 날개 아래의 공기보다 압력이 낮기 때문에 작동합니다.기존 항공기는 이러한 압력 차이가 공중으로 이동하기에 충분한 양력을 발생시키기 전에 상당한 최소 속도에 도달해야 한다.

커스터 채널 윙에서는 회전하는 프로펠러가 안정적인 공기 흐름을 채널을 통해 역방향으로 유도합니다.저압측 프로펠러는 일반적으로 모든 방향에서 공기로 공급됩니다.하프 튜브는 아래쪽에서 공기가 유입되는 것을 방해하기 때문에 대신 통로를 통해 공기가 흡입됩니다.이로 인해 채널 내에 강한 저기압 영역이 생성되고 다시 리프트가 생성됩니다.

응용 프로그램 및 제한 사항

비록 커스터는 원리가 수직 비행이 가능하다는 것을 이론적이고 실험적으로 보여주었지만, 레이아웃은 오랫동안 항공기에서 성공적으로 증명되지 않았다.그것들은 기능하기 위해 최소 비행 속도를 필요로 하는 전통적인 방향타들로 만들어졌기 때문에, 커스터에 의해 설계된 항공기들 중 어느 것도 완전한 수직이륙이 가능하지 않고, 대신에 STOL(짧은 이착륙)로 특징지어졌다.그러나 이륙에 필요한 활주로는 CCW-1의 경우 200피트(61m), CCW-2의 경우 66피트(20m)로 매우 짧았고, 이륙 속도는 시속 20마일(32km/h)에 달했다.완전한 수직 이륙은 이론적으로 가능하지만 추가적인 수정과 제어 수단이 필요하다.

커스터는 순수 채널 날개를 가진 항공기와 채널 밖에 위치한 추가 재래식 날개를 가진 항공기 모두를 조사했다.비교적 느린 속도에서 그 구조는 매우 잘 기능한다.고속, 높은 프로펠러 RPM에서는 프로펠러 주변 영역에서 진동이 발생하여 소음이 증가하고 구조물에 장기적인 파괴적 진동이 발생합니다.

두 가지 채널 윙 기능을 갖춘 트윈 엔진 레이아웃이 가장 테스트된 구성입니다.트윈 레이아웃은 단일 엔진 고장 상황에서 제어력 상실의 위험이 높았으며, 기존의 트윈 엔진 [1]항공기에 비해 STOL 비행 시 매우 높은 노즈업 자세를 필요로 했다.

커스터의 CCW 항공기 두 대가 살아남습니다.CCW-1은 메릴랜드주 수트랜드에 있는 스미스소니언 국립항공우주박물관에 있다.바우만 준장을 모티브로 한 CCW-5는 펜실베이니아 미드-애틀랜틱 항공박물관에 전시돼 있다.

나중에, NASA가 수행한 연구는 달성한 리프트 및 필드 길이 성능의 이점이 이 레이아웃의 상승 및 고속 능력의 많은 결함과 일반 [2]항공에 대한 인증 요건을 충족하는 문제를 상쇄하지 못했다고 결론지었다.주요 문제는 반원형 빔 날개 구성이 동일한 리프팅 평면 양식의 기존 날개 위에 프로필 항력과 중량 패널티를 증가시키고, 동일한 슬립스트림 유도 동적 압력에 노출되었을 때 공통 직선 날개가 거의 동등한 리프트 향상을 제공할 수 있다는 것이다.

하이브리드 채널 윙

1999년부터 2004년까지 애틀랜타에 있는 조지아 기술 연구소(Georgia Institute of the Technology Research Institute)가 주도하는 공동 연구 프로젝트는 랭글리 연구소(Langley Research Center)의 자금 지원을 받았다.항공기는 코안더 효과를 활용한 순환 제어 장치와 함께 채널 윙 원칙 배치를 사용하여 시험했다.날개의 성능이 향상되고, 공격 각도가 낮아져 설계의 단점이 일부 줄어들었다.그 결과 만들어진 디자인은 [1]특허를 받았다.

채널 윙 원칙 항공기 예시

모델 디자이너 회사 대략적인 해
CCW-1 윌러드 레이 커스터 커스터 채널 윙 코퍼레이션 1942
CCW-2 윌러드 레이 커스터 커스터 채널 윙 코퍼레이션 1948
CCW-5 윌러드 레이 커스터 커스터 채널 윙 코퍼레이션 1953–64
RFV-1 한노 피셔 라인플루그제그바우, 쇤헨글라트바흐 1960
이즈델리 181 올레그 K. 안토노프 안토노프 1990

레퍼런스

  1. ^ a b Wright, Tim (May 2007). "That little extra lift". Air and Space/Smithsonian. Archived from the original on 2022-05-27. Retrieved 2022-05-27.
  2. ^ Clements, Harry R. (2006-08-30). "The Channel Wing Revisited". SAE International. SAE Technical Paper Series. 1. doi:10.4271/2006-01-2387. ISSN 2688-3627. Retrieved 2022-05-27.

추가 정보

외부 링크