지금이면 베스트 갈거 같아서 다시 올리는 배면비행이 가능한 이유

선요약

1. 에어포일(날개단면)이 대칭

2. 추력이 충분히 강하고 받음각이 스톨에 안걸리면서 충분히 크거나

3. 둘 중 하나면 가능

일단 이 만화에서 선생이 설명 못한이유는 받음각에 따른 양력과

속도차가 어째서 발생하는가?에 대해 모르기 때문임

먼저 양력이 왜 발생하는가에 대해 알아보면

다들 중, 고등학교 수업시간에 날개 윗면과 아랫면의 속도가 달라서

압력의 차이가 생기고 이러한 압력차이 때문에 양력이 발생한다고 알려져있음

그럼 속도차이는 왜 생길까?

솔직히 이건 학사 나부랭이가 답해줄 수 있는게 아님

박사님들도 머리 쥐어뜯으면서 원인을 찾고 있으니까

우리 교수님들도 각자 설명이 다르셔

그 중에서 가장 많은 교수님이 설명하신 점성으로 얘기하자면

공기는 점성으로 인해 날개 주변을 따라 흐르게 되고

이 점성이라는게 날개가 공기를 잡아 당겼다=힘을 가했다로 볼 수 있는거지

그래서 무수히 많은 힘들은 다 더하면(적분) 날개를 중심으로

위쪽은 공기의 흐름과 동일하고 아랫쪽은 공기의 흐름에 반대가 되는 힘이 발생하는거야

이러한 힘 차이 때문에 속도차가 발생하는거고 결국 양력이 발생한다는거지

여기서 똘똘한 유게이들은 어째서 에어포일이 대칭인 항공기가 배면비행을 할 수 있는지 이해했을거야

어차피 뒤집어도 날개가 공기에 가하는 힘의 방향은 위쪽을 가속해주는 방향이니까

그럼 다음으로 받음각에 대해 얘기를 해보자

일단 받음각 흔히 AOA라 쓰는게 뭔지 알아보면

왕따 논란 터진 그 그룹이 아니라 공기의 상대풍에 대한 날개의 각도임

공기의 상대풍 = 항공기의 진행방향이라고 생각하면 편해

여기서 눈썰미있는 유게이들은 받음각에 따라 공기의 흐름의 길이가 달라진다는 걸 눈치 챘을거야

적분의 결과값이 달라진다는거고 날개가 거꾸로 달려있어도 특정 받음각에서는 양력을 갖을 수 있다는거지

이해가 안돼? 정상이야

그럼 수학적으로 한 번 보자 복잡한건 아니고 그래프 잠깐 볼거야

NACA 2412의 양력, 모멘트 계수 사진이야

우리가 볼건 경사가 급한 양력계수고

날개가 뒤집혀서 달렸다 그럼 양력계수가 어떻게 변할까?

원점에 대해서 대칭으로 바뀌겠지

왜? 날개의 위아래면이 서로 바뀐거니까

그러면 분명 AOA가 0도일땐 음수지만 받음각이 커지면 양수값을 갖는게 예측되지?

양력이 속도, 밀도, 계수에 비례하니 계수가 양수를 갖고 속도나 밀도가 충분히 크면

양력이 중력을 이겨낼 수 있다면 뜰 수 있다는 뜻이야

마지막으로 추력얘기 해야되는데 그냥 넘어가자

결국 추력이 강하다 = 속도가 빠르다 = 양력이 강하다로 귀결되는 얘기니

설마 추력이 미친듯이 강해서 떨어지는 속도보다

전진하는 속도가 빠르다고 생각하는 유게이들은 없을거고

다시 요약하면

에어포일이 대칭이거나

추력이 충분히 강한상태에서 받음각이 양력계수를 양수로 갖는 값이면

비행기가 배면비행이 가능하다

물론 킹론상 얘기고 날개 위치(고익기, 중익기, 저익기)등 고려해야 될 부분이 많지만

이 만화는 양력에 대한 얘기니까 넘어가자

틀린부분이나 부족한 부분은 석박사님들께서 댓글로 고쳐주실거야