무선조종 항공기
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1. 개요
무선조종 항공기는 19세기 후반 수소 충전 모형 비행선에서 시작되어, 20세기 초 미국과 영국의 군사적 개발을 거쳐 현재까지 다양한 형태로 발전해왔다. 현재는 취미용, 군사용, 산업용 등 다양한 분야에서 활용되며, 파크 플라이어, 글라이더, 헬리콥터, 제트기 등 다양한 종류가 존재한다. 기체의 구조는 나무, 탄소 섬유, 발포 폴리스티렌 등 다양한 재료를 사용하며, 조립 방식에 따라 RTF, ARTF, 발사제 키트 등으로 구분된다. 또한, 주파수, 사용 규정 등 각 국가별로 비행에 대한 규제가 존재한다.
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| 무선조종 항공기 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 정의 | 무선 전파를 이용하여 원격으로 조종하는 모형 비행기 |
| 유형 | 고정익 항공기 회전익 항공기 낙하산 델타 날개 항공기 |
| 역사 | |
| 초기 개발 | 1930년대 라디오 기술 발전과 함께 시작 |
| 상업적 발전 | 1960년대, 저렴한 비용의 제어 장치와 소형 엔진 개발로 대중화 |
| 기술 | |
| 조종 방식 | 조종기에서 전파를 송신하여 모형 비행기의 수신기가 신호를 받아 서보 모터를 작동시켜 조종면을 움직임 |
| 전파 | 2.4GHz 대역이 주로 사용되며, 과거에는 AM, FM 방식도 사용 |
| 배터리 | 니켈 카드뮴 (NiCd), 니켈 수소 (NiMH), 리튬 폴리머 (LiPo) 배터리 등이 사용됨 |
| 모터 | 소형 엔진 또는 전기 모터 사용 |
| 종류 | |
| 엔진 방식 | 글로 엔진 가솔린 엔진 |
| 날개 형태 | 실기체 축소 모형 (스케일 모형) 곡예 비행용 스포츠용 글라이더 덕트 팬 EDF (Electric Ducted Fan) |
| 응용 분야 | |
| 취미 및 스포츠 | 에어쇼, 레이싱, 곡예 비행 등 다양한 활동 |
| 군사 | 무인 항공기 (UAV) 개발의 기초 |
| 연구 | 항공 역학 연구, 새로운 항공 기술 테스트 |
| 상업 | 항공 촬영, 배송 |
| 안전 및 규제 | |
| 안전 수칙 | 비행 전 점검 필수 안전한 장소에서 비행 조종 미숙으로 인한 사고 주의 |
| 법규 | 각 국가별로 무선 조종 항공기 관련 법규 존재 (비행 금지 구역, 고도 제한 등) |
2. 역사
무선 조종(RC) 항공기는 송신기의 조종 신호에 따라 수신기가 서보를 통해 조종면을 움직여 기체의 자세를 제어하는 방식으로 비행한다.[3][4] 저렴한 무선 장비, 가볍고 강력한 배터리, 효율적인 원동기(전동 모터, 소형 내연 기관, 제트 엔진 등)의 발달로 다양한 종류와 스타일의 기체를 쉽게 구할 수 있게 되면서 전 세계적으로 인기 있는 취미 활동으로 자리 잡았다. 또한 과학 실험, 기상 관측, 공기역학 모형 시험, 정찰기 등 다양한 분야에서도 활용된다 (관련 내용은 무인 항공기 참조).
전자 유도 모형 항공기의 가장 초창기 사례는 19세기 후반의 수소 충전 모형 비행선이었다. 이들은 기본적인 형태의 스파크 방출 무선 신호를 사용하여 극장 강당 주변에서 음악 공연의 일부로 비행했다.[4]
1917년과 1918년의 제1차 세계 대전 시기 영국은 무인 항공기를 개발하기 시작했다. 1918년, 미국 육군은 공중 어뢰의 일종인 케터링 버그를 개발했다.
1920년대에는 영국 항공 연구소(RAE)가 링스(Lynx) 엔진을 탑재한 라링크스(Larynx) 단엽기를 제작하고 시험하여, 항속 거리 160km에 도달했다.
영국 항공기 연구소의 연구는 계속되어, 1930년대에는 400대 이상의 드 해빌랜드 타이거 모스를 기반으로 한 퀸 비(Queen Bee) 무인 항공기 표적기를 보유하게 되었다. 이 시기 영국 해군 역시 드 하빌랜드 DH.82 타이거 모스를 개조한 "DH.82B 퀸 비" RC 표적기를 만들었다.
제2차 세계 대전 중에는 미국 육군과 해군이 라디오플레인(Radioplane)이라고 불리는 무선 조종 비행기를 포병 표적 드론으로 사용했다.
3. 일반적인 RC 모형 항공기
RC 항공기에는 다양한 종류가 있으며, 조종사의 숙련도나 제작 방식에 따라 다음과 같이 분류할 수 있다.구분 종류 초보자용 토이(장난감) RC기, 훈련기, 토이 RC 헬리콥터 중급자용 비행기 (글로우 엔진, 전동 모터), 글라이더, 모터 글라이더 숙련자용 에어로배틱스(곡예)기, 파일론 레이서, 스케일 모델기, 제트기, (고급) 헬리콥터, 특수기 (오토자이로, 3D 비행기, 오르니톱터) 구분 설명 RTF(Ready-to-Fly) 구입 즉시 비행 가능한 완제품 ARTF (Almost Ready-to-Fly) 일부 조립 및 기자재 설치가 필요한 반제품 발사(Balsa) 키트 부품을 직접 조립하여 제작하는 키트 자작 설계도를 구매하거나 직접 설계하여 제작 
특히 스케일 모델링은 실제 항공기의 설계를 축소하여 복제하는 것을 주요 목적으로 하는 분야이다. 역사적인 항공기부터 최신 설계, 심지어 실제로 제작되지 않은 제안 단계의 항공기까지 다양한 대상을 모델로 삼는다. 비행선 같은 경항공기(LTA)부터 고정익 글라이더, 단발 또는 다발 엔진 항공기, 자이로콥터나 헬리콥터 같은 회전익 항공기까지 모든 종류의 항공기를 RC 스케일 모델로 제작할 수 있다. 제작자는 단순히 외형을 비슷하게 만드는 것부터 시작하여, 조종석 내부, 작동하는 항법등, 실제처럼 접히는 착륙 장치 등 세부적인 부분까지 정교하게 재현하기도 한다. 1960년대 이후 현대적인 RC 장비가 보급되면서 실내용 소형 모델부터 날개폭이 수 미터에 달하는 거대 스케일 모델까지 다양한 크기의 스케일 모델이 제작되고 있으며, 이는 경쟁 대회뿐 아니라 개인적인 즐거움을 위해서도 널리 행해지고 있다.
RC 항공기 중 가장 일반적인 비행기 형태는 조종이 비교적 쉽고 기본적인 구조를 가지고 있다. 입문용 훈련기부터 고도의 기술이 필요한 곡예기나 제트기까지 매우 다양한 종류와 형식이 존재하지만, 기본적인 비행 원리는 동일하게 적용된다.
3. 1. 주익의 배치
무선조종 항공기에서 주 날개(주익)가 동체의 어느 높이에 부착되는지는 항공기의 비행 특성에 중요한 영향을 미치는 설계 요소이다. 주익의 부착 위치에 따라 항공기는 크게 고익기, 저익기, 중익기 세 가지 유형으로 분류된다.
각각의 주익 배치는 항공기의 비행 안정성, 운동성, 조종 난이도 등에 서로 다른 영향을 주며, 이는 해당 항공기의 주된 용도(예: 훈련기, 스포츠기, 곡예기)를 결정하는 데 중요한 고려 사항이 된다. 각 배치 방식의 구체적인 특징과 장단점은 아래 하위 섹션에서 자세히 설명한다.
3. 1. 1. 고익기
"고익"이란 주 날개가 동체 위에 있는 형식을 말하며, 가장 쉽게 비행할 수 있다. 일반적으로 주 날개에는 1단 또는 2단의 상반각이 있다. 훈련기나 공원용 기체에 이 형식이 많다. 파이퍼 커브 기, 세스나 170B 기 등, 경비행기에 많은 형태이다.
고익기는 주 날개 아래쪽에 무게 중심이 있어, 이것이 글라이더의 정상 활공 시처럼 기체를 안정시키므로 비행하기 쉽다. 조종 불능 상태에 빠지더라도 조종을 중립으로 되돌리면 이 안정성이 기체를 정상 활공 자세로 되돌려 자연스럽게 조종이 가능한 상태가 된다.
3. 1. 2. 저익기
"저익"은 주 날개가 동체 아래에 붙어 있는 형식을 말한다. 이 구조는 무게 중심이 주 날개 위에 위치하게 되어 균형을 잡기 어렵기 때문에, 비행 난이도가 높고 상급의 조종 기술이 필요하다. 날개에는 안정성을 높이기 위해 상반각이 적용되어 있다.
저익기 형식은 제2차 세계 대전 중의 전투기, 전쟁 이후의 여객기, 상업용 제트기 등에서 많이 찾아볼 수 있다.
비행 특성 면에서 저익기는 롤 축의 관성 모멘트 중심이 주 날개에 가까워, 고익기에 비해 롤 기동에 필요한 회전력이 적게 든다. 이러한 특성 덕분에 안정성과 운동성의 균형이 좋은 것으로 평가받는다.
3. 1. 3. 중익기
"중익"은 주 날개가 동체의 상하 방향 중앙 근처에 붙어있는 형식을 말한다. 주 날개와 무게 중심 위치가 가까워 선회 및 횡전에 대한 모멘트 암이 최소화되어 운동성이 좋다는 장점이 있다. 이러한 특성 때문에 곡예기, 스포츠기, 제트기 등의 모형기 제작에 유리하다.
반면, 고익기처럼 자연스럽게 정상 자세로 돌아오는 성질이 없어 비행이 상대적으로 어렵고 초보자에게는 적합하지 않다. 중익기는 공기역학적 특성을 상하 대칭으로 만들기 위해 상반각을 주지 않는 경우가 많다. 따라서 배면 비행 등 자세가 바뀌어도 조종 특성이 크게 변하지 않는다.
3. 2. 채널의 수
무선 조종 항공기의 채널 수(엄밀히 말하면 서보 채널)는 일반적으로 설치된 기계식 서보의 수에 따라 결정된다. 단, Y자형 하네스를 사용하면 두 개의 서보가 하나의 채널을 공유할 수도 있다. 소형 모델의 경우, 각 조종면(에일러론이나 분할된 엘리베이터의 경우 표면 세트)마다 서보 하나로 충분하다.
일반적으로 항공기를 완전히 조종하려면 4개의 채널이 필요하며, 이는 실제 항공기의 주요 비행 제어 장치와 유사한 수준의 제어를 가능하게 한다. 기본적인 4채널 시스템의 기능은 다음과 같다.
초보자용 훈련기에서는 러더(또는 드물게 에일러론), 엘리베이터, 스로틀을 제어하는 3채널 시스템이 흔히 사용된다.
복잡한 모델이나 대형 스케일 기체에서는 하나의 조종면에 여러 개의 서보를 사용하기도 한다. 이런 경우에는 더 많은 채널이 필요하며, 추가 채널은 다음과 같은 다양한 기능을 제어하는 데 사용된다.
송신기는 적게는 2개에서 많게는 28개까지 채널을 가질 수 있다.
에일러론은 일반적으로 좌우가 서로 반대 방향으로 움직이지만, 종종 두 개의 채널을 사용하여 다음과 같은 추가 기능을 구현하기도 한다.
델타익 항공기는 보통 별도의 엘리베이터가 없으며, 에일러론이 엘리베이터 기능을 함께 수행하는 '''엘리본'''(Elevon)이라는 조종면을 사용한다. V-테일 설계의 항공기 역시 엘리베이터와 러더의 기능을 혼합하여 제어한다.
실내외에서 비행하는 아주 작은 RTF(Ready-to-Fly) 토이 RC 항공기는 생산 비용을 줄이기 위해 서보 대신 두 개의 모터와 스피드 컨트롤러를 사용하여 방향을 조종하기도 한다. 이 방식은 두 모터의 추력 차이를 이용해 방향을 바꾸고, 두 모터의 출력을 동시에 조절하여 추력과 고도를 제어한다.
3. 3. 비행기의 선회 조작
무선 조종 비행기의 선회는 기본적으로 기체를 원하는 방향으로 기울인 후, 승강타를 당겨 고도를 유지하며 방향을 바꾸는 방식으로 이루어진다. 사용하는 조종 채널의 수나 기체의 설계 방식에 따라 세부적인 조작 방법에는 차이가 있다.
3채널 RC 비행기는 일반적으로 승강타와 스로틀 외에 에일러론 또는 러더(방향타) 중 하나의 조종 기능을 갖는다. 에일러론이 있는 모델은 이를 직접 조작하여 기체를 기울인다. 반면 러더만 있는 모델은 날개의 다이히드럴 효과(상반각 효과)를 크게 설계하여, 러더 조작 시 발생하는 옆미끄럼각에 의해 기체가 자연스럽게 기울도록 유도하는 방식을 사용한다. 많은 훈련기, 파크 플라이어, 글라이더 등이 이 방식을 채택한다.
4채널 이상의 모델은 에일러론과 러더를 모두 갖추고 있어 실제 항공기와 유사하게 선회하며, 보다 정밀한 조작이 가능하다. 상세한 조작 방식은 #정규 선회 조작에서 설명한다.
일부 장난감급 모델이나 특수 설계된 기체는 움직이는 조종면 없이 선회하기도 한다. 이 경우, 양쪽 날개에 장착된 모터의 추력을 다르게 조절하는 '차동 추력' 방식을 사용하여 러더와 비슷한 효과를 내어 방향을 전환한다. 다만, 승강타 제어가 없는 경우가 많아 속도 변화에 따라 기수가 오르내리는 푸고이드 진동에 취약할 수 있다.
3. 3. 1. 정규 선회 조작
4채널 이상의 조종기를 사용하는 무선조종 항공기는 실제 항공기와 유사한 방식으로 정규 선회 조작을 수행한다. 선회 시에는 주로 에일러론을 사용하여 기체를 선회하려는 방향으로 기울인다(뱅크). 이때 러더는 기체가 옆으로 미끄러지는 것을 최소화하도록 조정하는 데 사용된다. 만약 러더를 사용하지 않고 에일러론만으로 기체를 기울이면, 역요(Adverse Yaw) 현상이 발생하여 기수 방향이 선회 방향과 반대로 잠시 틀어지는 움직임이 나타날 수 있다.
기체를 기울여 선회 비행을 할 때는 양력의 수직 성분이 감소하여 고도가 떨어지기 쉽다. 따라서 고도를 유지하기 위해서는 승강타를 당겨 기수를 약간 들어 올려야 하며, 동시에 스로틀을 조작하여 엔진 출력을 증가시켜 감소된 양력을 보충하고 속도를 유지해야 한다. 일부 송신기에는 에일러론 조작 시 자동으로 적절한 양의 러더를 함께 조작하여 깔끔한 선회를 돕는 기능이 프로그래밍되기도 한다.
3. 3. 2. 간략식 선회 조작
실제 항공기나 상급(4채널 이상)의 RC기는 3타(러더, 에일러론, 엘리베이터)와 스로틀을 모두 사용하여 선회 조작을 하지만, 입문기 등 간략한 기체에서는 일부 조작 기능이 생략된 방식으로 선회를 한다.
4. 기체의 구조
무선조종(RC) 모형 항공기의 제작 및 조립 방법은 난이도, 비용, 필요한 기술 및 경험에 따라 다양하며, 여러 종류의 키트가 판매되고 있다. 사용되는 재질 또한 발사재, 플라스틱 등 다양하다. 기체의 구조는 조종 방식과 성능에 따라 달라지기도 한다.
조종 채널 수에 따라 기체의 조종 방식과 구조적 특징이 달라진다.
- 4채널 조종기: 실제 항공기와 동일하게 에일러론, 러더, 승강타, 스로틀을 모두 조종할 수 있다. 선회 시에는 먼저 에일러론으로 기체를 기울이고, 러더를 이용해 옆 미끄러짐 없이 부드럽게 방향을 전환한다. 러더를 사용하지 않으면 기수가 선회 방향과 반대로 돌아가는 현상(Adverse Yaw)이 발생할 수 있다. 일부 송신기에는 에일러론 조작에 맞춰 자동으로 러더를 조작하는 기능이 내장되기도 한다. 선회 중 고도 유지를 위해서는 승강타를 올려 양력을 보충하고 엔진 출력을 높여야 한다.
- 3채널 조종기: 보통 승강타와 스로틀은 고정으로 사용하고, 나머지 한 채널을 러더 또는 에일러론 중 하나에 할당한다.
- 에일러론 방식: 직접 기체를 좌우로 기울여 선회한다.
- 러더 방식: 상반각 효과를 크게 설계하여, 러더 조작으로 인한 옆 미끄러짐이 기체를 선회 방향으로 기울게 만든다. 상반각이 클수록 이 효과는 커진다. 주로 연습기, 파크 플라이어, 글라이더 등에서 이 방식을 사용한다.
- 토이급 RC기: 별도의 조종면 없이, 날개 양쪽에 달린 모터의 추력 차이를 이용해 방향을 전환한다. 추력이 약한 쪽으로 기체가 선회하게 된다.
4. 1. 목재 구조
목재를 이용한 무선조종 항공기 제작은 전통적인 방식으로, 주로 세로 부재(론저론)와 동체 틀(프레임)으로 동체의 뼈대를 만들고, 스파와 리브를 이용해 날개와 꼬리 부분을 조립하는 것이 일반적이다. 더 간소하게는 판재를 직접 깎아내어 부품을 만들기도 한다.
발포 폴리스티렌으로 만든 날개 코어의 표면을 발사 목재나 오베체와 같은 경목의 얇은 판(무늬목)으로 덮는 합성 구조도 사용된다. 이 방식은 일반적인 목재 구조보다 다소 무거워 글라이더에는 잘 쓰이지 않지만, 제작이 비교적 쉬워 동력기에 주로 적용된다.
기체 제작에는 가볍고 강도가 높은 발사 목재가 가장 선호되며, 필요에 따라 베이스우드, 소나무, 가문비나무 등도 사용된다.[13] 목재 부품은 키트 형태로 제공되는 경우가 많으며, 부품 절단 방식에 따라 다이 커팅 방식과 정밀도가 더 높은 레이저 커팅 방식으로 나뉜다.
4. 2. 초경량 구조
바람이 없는 실내에서 비행하는 기종에 주로 사용되는 구조이다. 가장 가벼운 모델들이 여기에 해당하며, 발사재 골조 위에 도프 도료를 물 표면에 떨어뜨려 만든 얇은 필름이나, 빛의 회절로 무지개처럼 색이 변하는 얇은 플라스틱 필름을 씌워 만든다.[13] 또한, 발포재나 이를 금형에 사출 성형하여 만든 양산품도 사용되며, 때로는 탄소 섬유로 구조를 보강하기도 한다.[13] 이러한 재료들은 별도의 가공 없이 그대로 기체 제작에 사용될 수 있다.4. 3. 발포 폴리스티렌
발포 폴리스티렌 및 압출 폴리스티렌 폼(스티로폼)은 최근 무선조종 항공기의 기체 전체를 제작하는 데 널리 사용되는 재료이다. 폼으로 만들어진 기체는 탄력성이 뛰어나 충돌 사고 시 항공기 자체의 파손을 줄이고 상대방에게 가하는 피해도 줄일 수 있다는 장점이 있다. 이러한 폼 구조의 비행기는 종종 "Foamies"라고 불린다.다양한 종류의 폼이 사용되는데, 예를 들어 데프론(고기 포장 트레이 등에 사용되는 폼)은 적절한 강성과 유연성을 겸비하여 비행 중 발생하는 응력을 효과적으로 흡수한다. 특히 발포 폴리프로필렌(EPP)은 매우 탄력적인 특성을 지녀 상당한 충격에도 잘 견디므로, 초보자를 위한 기본 훈련용 항공기에 자주 사용된다. 폼 기체는 주입 금형을 통해 성형하거나, 폼 시트를 잘라내어 나무 기체처럼 조립하는 방식으로 제작된다. 일부 회사는 AeroCell 또는 Elapor와 같은 자체 브랜드 이름으로 유사한 폼 재료를 개발하여 사용하기도 한다.
1980년대 말, 미국의 US 에어코어사는 시판 중이던 폴리스티렌 2층 재료를 활용하여 정교하게 제작된 모형 항공기 시리즈를 출시하며 주목받았다. 이 소재는 '콜렉스', '코로플라스트' 등의 상품명으로 판재 형태로 유통되었으며, 인쇄 및 다이컷(die-cut) 가공이 용이했다. US 에어코어의 모델은 대부분의 조립과 도색이 완료된 ARTF(Almost Ready-to-Fly) 형식으로 제공되어, 사용자는 부품의 홈을 맞춰 끼우고 접착제로 고정하기만 하면 비교적 간단하게 완성할 수 있었다. 동력원으로는 카트리지 교체식 마운트를 이용한 전동 모터가 기본이었지만, 필요에 따라 강력한 40급(배기량 6.6cc) 엔진도 장착할 수 있도록 설계되었다.
US 에어코어사가 사라진 이후, MUGI와 같은 그룹은 트윈월 압출 폴리프로필렌 시트(영국에서는 일반적으로 Correx로 알려짐)를 사용하여 작고 튼튼한 델타 글라이더를 개발했다. 이 글라이더의 설계도는 인터넷을 통해 무료로 공개되어 전 세계 모델러들에게 널리 보급되었다. Correx 소재는 매우 튼튼하고 가볍다는 장점이 있지만, 접착 시 특정 종류의 접착제가 필요하고 표면 장력이 낮아 페인트 도색이 어렵다는 단점도 가지고 있다. 도색의 어려움은 주로 자체 접착식 컬러 테이프를 사용하는 것으로 해결한다. Mugi 그룹은 현재도 두께 2mm, 밀도 350gsm 정도의 Correx 시트를 이용한 모델 제작을 홍보하고 있다.
최근에는 골판지 플라스틱, 즉 코로플라스트를 주재료로 사용하는 SPAD(Simple Plastic Airplane Design) 시리즈 모델이 아마추어 동호인들을 중심으로 개발되어 인기를 얻고 있다. SPAD 모델은 전통적인 발사 나무 모델에 비해 다소 무겁고 외관이 거칠다는 평가도 있지만, 뛰어난 내구성과 쉬운 제작 과정, 저렴한 재료비 덕분에 널리 보급되고 있다. 모델러들은 주로 두께 2mm에서 4mm 사이의 코로플라스트 시트를 사용하여 SPAD 모델을 제작한다.
5. 각종 키트와 자작
RC 비행기를 만들고 조립하는 방법은 매우 다양하다. 시중에는 여러 종류의 키트가 판매되고 있으며, 조립에 필요한 시간과 노력, 비용, 그리고 요구되는 기술 수준이 각기 다르다. 사용자는 자신의 경험과 선호도에 맞춰 키트를 선택하거나, 설계도를 바탕으로 직접 기체를 제작할 수도 있다.
키트의 재료는 주로 가벼운 폼이나 플라스틱, 또는 전통적인 발사 나무와 합판 등이 사용된다.
- 목재 키트: 보통 프레임과 론저론으로 동체의 뼈대를 만들고, 스파와 리브로 날개와 꼬리 부분을 제작한다. 때로는 동체 측면을 단단한 발사 나무 판으로 만들거나, 발포 폴리스티렌으로 만든 날개 코어 위에 얇은 나무판(무늬목)을 덧대는 방식도 사용된다.
- 폼 키트: EPP(발포 폴리프로필렌)와 같은 가볍고 충격에 강한 폼 소재로 만들어진 키트도 인기가 많다. 이런 기체는 추락 시에도 파손이 적고, 가벼워서 실내 비행에도 적합하다. 일부 모델은 탄소 섬유로 보강하여 강도를 높이기도 한다.
최근에는 골판지 플라스틱(코로플라스트)을 이용한 자작 설계인 SPAD(Simple Plastic Airplane Design) 모델도 등장했다. 이 방식은 뛰어난 내구성과 쉬운 제작, 저렴한 재료비를 장점으로 내세우지만, 완성된 기체가 다소 무겁거나 외관이 투박할 수 있다.
RC 비행기는 실제 항공기와 동일한 공기역학 원리에 따라 설계되고 제작된다. 따라서 단순히 외형만 만드는 정적인 모형과 달리, 비행 성능을 고려한 구조 설계가 필수적이다. 제작 방식 역시 실제 구형 항공기의 기술을 참고하는 경우가 많지만, 금속 구조를 사용하는 경우는 드물다.
세부적인 키트의 종류(RTF, ARTF, 발사제 키트)나 설계도를 이용한 자작 방법은 각 하위 항목에서 더 자세히 다룬다.
5. 1. RTF 모형기
RTF는 '''R'''eady '''T'''o '''F'''ly(즉시 비행 가능)의 약자로, 구매 후 바로 비행할 수 있는 간편한 모형 항공기 키트를 의미한다.[10] 대부분의 부품이 이미 조립된 상태로 제공되며, 사용자는 주 날개를 부착하는 등 매우 간단한 조립 과정만 거치면 된다.
RTF 키트에는 일반적으로 송신기, 수신기, 배터리 등 비행에 필요한 모든 구성품이 포함되어 있어, 별도의 부품 구매 없이 몇 분 안에 비행 준비를 마칠 수 있다는 장점이 있다.[10] 이는 조립 시간을 획기적으로 단축시켜 초보자나 빠르게 비행을 즐기고 싶은 사람들에게 편리함을 제공한다.
하지만 모든 것이 미리 갖춰진 만큼, 사용자가 원하는 대로 부품을 변경하거나 개조하는 것은 거의 불가능하다.[10] 이러한 제약 때문에, 모형 항공기의 조립, 마감, 나아가 설계 과정 자체를 즐기는 전통적인 모델러들은 RTF 키트에 대해 비판적인 시각을 보이기도 한다.
5. 2. ARTF 모형기
ARTF(Almost Ready To Fly) 모형기는 이름 그대로 거의 비행 준비가 된 상태의 키트를 의미한다. RTF(Ready To Fly)에 가까운 키트이지만, 약 4시간 정도의 조립 시간이 필요하며, 일부 기본 부분의 제작이 필요할 수도 있다. 이는 20~50시간 이상 소요되는 기존의 모형 항공기 키트 제작 시간에 비해 크게 단축된 것이다. 평균적인 ARF(Almost Ready to Fly) 항공기는 10~20시간 미만의 작업으로 조립할 수 있다.
ARTF 키트는 일반적으로 동체, 날개 반쪽, 꼬리 표면, 제어 표면 등이 이미 제작되어 제공된다. 하지만 최종 비행을 위해서는 사용자가 직접 몇 가지 조립 작업을 수행해야 한다. 예를 들어, 엔진 및 연료 탱크(또는 전동기, 속도 컨트롤러, 배터리), 서보 및 푸시로드, 제어면, 착륙 장치 등을 설치하고 부착해야 한다. 때로는 날개의 좌우 반쪽을 접착하는 작업이 필요할 수도 있다.
키트에는 주로 동체와 푸시로드, 연료 탱크 등 일부 부속품만 포함되는 경우가 많다. 따라서 글로우 엔진, 가스 엔진 또는 전동 모터와 같은 동력 시스템과 서보, 송신기, 수신기, 배터리 등 무선 조종 시스템은 별도로 구매하여 조립해야 한다. 이러한 방식은 스스로 장비를 선택하고 구성하기를 원하는 모델러에게 적합하다.
최근에는 Motion RC나 호라이즌 하비 같은 회사에서 ARF와 PNP(Plug and Play)의 중간 형태인 ARF+ 또는 ARF Plus 모델도 판매하고 있다. 이 모델들은 제어면 서보나 접이식 착륙 장치용 리트랙트 등 일부 전자 부품이 포함되어 있지만, 동력 시스템(ESC 및 모터)은 포함되지 않는다는 특징이 있다.
5. 3. 발사제 키트
발사 나무로 만든 키트는 다양한 크기와 숙련도 수준으로 제공된다. 키트에 사용되는 목재 부품은 일반적으로 발사 나무와 경량 합판이며, 부품을 잘라내는 방식에는 다이 커팅과 레이저 절단 방식이 있다. 레이저로 절단된 키트는 부품의 정밀도가 매우 높고 공차가 작지만, 다이 커팅 방식의 키트보다 가격이 비싼 경향이 있다. 다이 커팅된 부품도 절단면을 다듬거나 샌딩하는 등 발사 나무 가공 기술이 있다면 충분히 정밀하게 조립할 수 있다.목재 키트에는 보통 기체를 조립하는 데 필요한 원자재(발사 나무, 합판 등)와 조립 설명서, 실물 크기의 도면이 포함되어 있다. 때로는 제작이 어려운 부분의 기성 조립 부품이나 제작자의 실수를 대비한 예비 부재가 들어있기도 하다. 하지만 조립에 필요한 공구는 포함되어 있지 않으므로 별도로 구매해야 한다.
설계도나 키트를 이용해 모형 항공기를 만드는 것은 상당한 시간과 노력이 필요한 작업이다. 골격을 조립하고, 엔진과 무선 조종 장비를 설치하며, 기체 표면을 덮고(피복), 때로는 도색 작업을 거친 후, 조종면과 푸시로드를 설치하고 조종면의 작동 범위를 정밀하게 조정하는 과정을 거쳐야 한다. 제작 과정에서 세심한 주의가 필요한데, 구조적인 결함은 비행 성능에 직접적인 영향을 미치거나 심한 경우 비행 중 구조 파손으로 이어질 수 있기 때문이다.
작은 크기의 발사 키트 중에는 원래 비행하지 않는 전시용 모형이나 고무 동력기용으로 설계된 것들도 많다. 이런 키트들은 종종 글로 엔진이나 전동기를 이용한 자유 비행 또는 무선 조종 비행이 가능하도록 개조하는 설명서를 포함하기도 한다. 키트를 RC 비행기로 개조하려면 서보, 조종면을 움직이게 하는 힌지, 스피드 컨트롤러, 조종 계통을 연결하는 제어 로드, 그리고 실제 비행에 견딜 수 있는 착륙 장치와 바퀴 등의 부품을 추가하거나 교체해야 한다.
날개 길이(스팬)가 약 90cm 이하인 소형기의 경우, 무게를 줄이고 공기 저항을 감소시키며 비용을 절감하기 위해 착륙 장치를 생략하는 경우가 많다. 이런 비행기는 손으로 던져서 이륙시키고, 착륙 시에는 부드러운 풀밭 등에 동체 착륙시킨다.
키트 제작 시에는 조립된 골격 위에 직접 피복 작업을 해야 한다. 전통적인 방식으로는 키트에 포함된 얇은 티슈 페이퍼를 골격에 붙인 뒤, 도프(dope)라는 특수 도료를 여러 번 덧칠하여 표면을 단단하게 만들고 방수 처리한다. 최근에는 뒷면에 열에 반응하는 접착제가 발라져 있는 열수축 플라스틱 필름을 사용하는 것이 더 일반적이다. 이 필름은 가정용 다리미와 비슷한 작은 열 다리미를 사용하여 골격에 부착하고, 더 높은 온도로 가열하면 필름이 수축하면서 팽팽하게 당겨져 매끄러운 표면을 만든다. 이러한 방식은 '아이언 온 커버링(Iron-on covering)'이라고도 불리며, 종이 피복보다 내구성이 좋고 수리도 비교적 간편하다. 플라스틱 필름 내부에 섬유를 넣어 강화한 필름이나, 실제 직물처럼 짜인 열수축성 직물 등 다양한 종류의 피복 재료가 사용된다.
5. 4. 구매 도면과 설계
기성품 키트 외에도, 공개된 설계도를 바탕으로 직접 기체를 제작할 수도 있다. 시중에는 설계 및 제작 도면만 판매되기도 하는데, 대부분 실물 크기 도면이며 제작 방법을 설명하는 해설서가 함께 제공된다. 제작자는 이 도면과 함께 제공되는 형판(템플릿)을 이용하여 판재나 폼(foam) 등의 재료에서 직접 부품을 잘라내야 한다. 잡지 등에 실린 축소 도면을 컴퓨터나 복사기를 이용해 원하는 크기로 확대 또는 축소하여 사용할 수도 있다. 일반적으로 모형 항공기는 크기가 달라져도 공력 성능이 크게 변하지 않으므로, 축척 변경이 비교적 자유롭다.설계도를 기반으로 제작하는 방식은 기성품 키트를 사용하는 것보다 재료 선택의 폭이 넓다는 장점이 있다. 이를 통해 더 가볍고 튼튼한 기체를 만들 수 있으며, 키트로는 출시되지 않는 최신 설계나 특별한 목적의 기체를 제작할 수도 있다. 직접 부품을 가공하고 조립하는 과정을 거치기 때문에, 완성된 기체에 대한 만족감과 애착이 더 클 수 있다.
어느 정도 제작 및 비행 경험을 쌓은 모델러는 직접 설계를 시도하기도 한다. 실제 항공기의 설계도를 구해서 축소하여 모형으로 만들거나, 완전히 새로운 형태의 기체를 처음부터 설계할 수도 있다. 다만, 이를 위해서는 항공역학 및 비행 제어에 대한 충분한 지식과 경험이 필수적이다. 설계 작업은 전통적인 방식처럼 종이에 직접 그릴 수도 있고, CAD(컴퓨터 지원 설계) 소프트웨어를 활용할 수도 있다. 특히 항공기 설계에 특화된 CAD 소프트웨어를 사용하면 날개 단면(익형) 등을 정밀하게 설계하는 데 도움이 된다.
6. 토이급 RC 모형기
2004년경부터 장난감 가게 등에서 기존의 모형점에서 판매되던 취미용 RC 모형 항공기와는 다른, 새롭고 비교적 정교하게 만들어진 간단한 RC 모형 비행기, 글라이더, 오르니톱터 등이 등장하기 시작했다.[35] 이러한 제품군은 기존의 취미용 모델과 구별하여 흔히 토이급 RC라고 불린다.
6. 1. 특징
- 비례 제어: 단순히 켜고 끄는 방식(on-off)이 아닌, 출력(스로틀)을 세밀하게 조절하는 비례 제어 방식을 사용한다. 이를 통해 급격한 스로틀 변화 시 발생할 수 있는 푸고이드 운동(기체가 상승과 하강을 반복하며 불안정해지는 현상)을 방지하고, 안정적인 고도 유지 및 선회 시 고도 손실 감소에 도움을 준다.
- 전원: 가볍고 효율이 좋은 리튬 이온 이차 전지나 리튬 폴리머 배터리를 주로 사용하여 비교적 긴 시간 동안 비행할 수 있다.
- 소재 및 내구성: 동체는 주로 발포 폴리스티렌(EPS)이나 EPP(발포 폴리프로필렌)와 같이 가볍고 충격 흡수가 뛰어난 소재로 만들어진다. 덕분에 일반적인 사용 중 발생하는 추락이나 충돌에도 쉽게 부서지지 않는 내구성을 가진다.
- 안전성: 비행 속도가 비교적 느리고, 많은 모델에서 프로펠러가 동체 뒤쪽에 달린 추진식(푸셔) 설계를 채택하고 있다. 이는 사람이나 물체와 부딪혔을 경우 피해를 줄여 상대적으로 안전성을 높인다.
- 조종 안정성: 방향타(러더)를 조작하여 선회할 때, 기체가 과도하게 기울어져 나선형으로 급강하하는 스파이럴 다이브 현상에 빠지지 않도록 설계된다. 대신 안정적인 기울기(뱅크)를 유지하며 선회하도록 하여, 특히 초보자가 조종하기 쉽도록 돕는다.
- 단순화된 조작 (일부 모델): 일부 저가형 또는 장난감급 모델에서는 비용 절감과 조작 편의를 위해 승강타(엘리베이터) 제어 기능을 생략하기도 한다. 이 경우 푸고이드 운동에 다소 취약해질 수 있으며, 이를 보완하기 위해 의도적으로 공기 저항을 높게 설계하여 비행 성능이 다소 제한될 수 있다.
6. 2. 조작
무선 조종 항공기(RC기)는 송신기의 조종 신호에 따라 수신기가 서보를 움직여 조종면을 조작하고, 이를 통해 기체의 자세를 제어한다.[1] 저렴한 무선 장비, 가볍고 강력한 배터리, 효율적인 원동기(전동 모터, 소형 내연 기관, 제트 엔진 등)의 발달로 다양한 종류와 스타일의 RC기를 쉽게 구할 수 있게 되면서 취미 활동으로 전 세계적으로 확산되었다.[1] 과학 실험, 기상 관측, 공기 역학 모형 시험, 정찰기 등에도 사용된다 (관련 내용은 무인 항공기 참조).[1]RC 항공기의 채널 수(엄밀히 말하면 서보 채널)는 일반적으로 설치된 기계식 서보의 수에 따라 결정된다. 예를 들어, 에일러론 서보의 경우 Y자형 하네스를 사용하여 두 개의 서보가 하나의 채널을 통해 반대 방향으로 작동하도록 연결할 수 있다. 소형 모델에서는 각 조종면(또는 에일러론이나 분할된 승강면 세트)당 서보 하나로 충분하다. 일반적으로 항공기가 완전한 비행 제어를 하려면 4개의 채널(승강타, 방향타, 스로틀, 에일러론)이 있어야 한다.
4채널 RC 시스템은 실제 항공기의 주요 비행 제어 장치와 동일한 수준의 기본 제어를 제공한다.
| 제어 장치 | 제어 축 | 설명 |
|---|---|---|
| 승강타 (또는 수평 안정판) | 피치 (상하) | 기체의 앞뒤 기울기를 제어한다. |
| 방향타 (또는 수직 안정판) | 요 (좌우) | 기체의 좌우 방향을 제어한다. |
| 스로틀 | 추력/속도 | 엔진 회전수(RPM) 또는 모터 속도를 조절하여 추력이나 속도를 제어한다. |
| 에일러론 | 롤 (좌우 기울기) | 기체의 좌우 기울기를 제어한다. |
3채널(방향타 또는 에일러론 중 하나, 승강타, 스로틀 제어)은 훈련기에서 흔히 사용된다. 4채널 항공기는 승강타, 방향타, 스로틀, 에일러론을 모두 제어한다.
복잡하거나 큰 비행기의 경우, 여러 개의 서보가 하나의 조종면에 사용될 수 있다. 이런 경우나 접이식 착륙 장치, 화물칸 문 개방, 폭탄 투하, 원격 카메라 작동, 조명 등 추가 기능을 위해서는 더 많은 채널이 필요하다. 송신기는 2개에서 최대 28개 채널까지 다양하다.
추가 채널은 다음과 같은 기능을 제어하는 데 사용될 수 있다.
- '''랜딩 기어''': 접이식 착륙 장치를 제어한다 (종종 랜딩 기어 문과 연동).
- '''플랩''': 양력을 증가시키지만 항력도 증가시킨다. 플랩을 사용하면 항공기가 실속하지 않고 더 느리게 비행할 수 있으며, 착륙 접근 각도를 가파르게 하거나 더 짧은 활주로에서 이착륙하는 데 도움이 된다.
- '''보조 제어''': 프로펠러 피치(3D 비행기 등), 슬랫, 스포일러, 플래퍼론, 엘레본 등 추가적인 제어 표면을 조작한다.
- '''기타''': 폭탄창 문, 조명, 원격 카메라 셔터 등을 제어한다. 자율 비행 시스템이 장착된 경우(주로 멀티콥터에서 흔함), 자이로 기반 안정화, GPS 위치 유지, 고도 유지, 귀환(Return-to-Home) 등의 기능을 제어할 수도 있다.
에일러론은 보통 좌우가 반대 방향으로 움직이지만, 송신기에서 기능을 혼합(mixing)하여 두 개의 채널을 사용하기도 한다. 예를 들어, 양쪽 에일러론을 함께 아래로 내리면 플랩처럼 작동하고(플래퍼론), 함께 위로 올리면 스포일러처럼 작동한다(스포일러론). 델타익 항공기는 별도의 승강타가 없는 경우가 많으며, 에일러론과 승강타 기능을 합친 엘레본을 사용한다.
매우 작은 즉시 비행 가능한(RTF) 실내용 또는 실내/실외용 장난감 항공기는 생산 비용을 줄이기 위해 두 개의 속도 제어 장치만 사용하고 서보가 없는 경우가 많다. 추진용 모터 하나와 조향용 모터 하나, 또는 두 개의 모터를 사용하여 총 추력으로 속도를 조절하고 모터 간의 추력 차이로 방향을 전환할 수 있다.
일부 .049 글로우 엔진 모델은 스로틀 제어 없이 승강타와 방향타 두 개의 제어만 사용하기도 한다. 이 경우 비행기는 연료가 떨어질 때까지 비행한 후 글라이더처럼 활공하여 착륙한다.
=== 선회 ===
선회는 일반적으로 항공기를 좌우로 기울이고(롤) 적절한 양의 승강타 상승 조작('뒤로 당김')을 통해 이루어진다. 3채널 RC 비행기는 승강타와 스로틀, 그리고 에일러론 또는 방향타 중 하나를 가진다.
- '''에일러론 사용''': 에일러론이 있는 비행기는 에일러론을 직접 조작하여 날개를 좌우로 기울인다.
- '''방향타 사용 (에일러론 없는 경우)''': 방향타만 있는 비행기는 다이히드럴 효과(날개의 V자 각도로 인한 자체 안정성)를 크게 설계한다. 방향타를 조작하면 비행기가 옆으로 미끄러지면서(요 발생) 다이히드럴 효과에 의해 해당 방향으로 기울어진다. 많은 훈련기, 전동 파크 플라이어, 글라이더가 이 방식을 사용한다.
- '''조정된 선회 (4채널)''': 방향타와 에일러론을 모두 가진 4채널 모델은 실제 항공기와 유사하게 선회한다. 에일러론으로 날개를 기울이고, 방향타를 사용하여 역요(adverse yaw, 에일러론 조작 시 의도한 방향과 반대로 기수가 돌아가는 현상)를 상쇄하며 부드럽게 선회한다("조정"). 송신기에서 에일러론 조작 시 자동으로 방향타가 작동하도록 설정(믹싱)하는 경우가 많다.
항공기가 선회하며 기울어지면(뱅크), 수직 방향 양력이 감소하므로 고도를 유지하기 위해 약간의 승강타 상승 조작('뒤로 당김')이 필요하다.
=== 차동 추력 ===
많은 RC 항공기, 특히 장난감급 모델은 움직이는 조종면 없이 비행하도록 설계되기도 한다. 이는 조종면을 추가하는 것보다 모터 속도를 제어하는 것이 더 저렴하고 가볍기 때문이다. 대신, 각 날개에 하나씩 있는 두 개의 모터에 서로 다른 추력을 주어 방향타처럼(옆미끄러짐 각도 제어) 조작한다. 전체 속도는 두 모터의 출력을 동시에 조절하여 제어한다. 일반적으로 이러한 비행기는 총 스로틀과 차동 스로틀의 두 채널만 가지며 승강타 제어는 없다. 차동 추력을 이용한 선회는 방향타를 이용한 선회와 ''동등''하며 효과적이다. 하지만 승강타 제어가 없으면 푸고이드 운동(기수가 주기적으로 오르내리는 현상)이 잘 감쇠되지 않아 통제 불가능한 "돌고래" 현상이 발생할 수 있다.
=== V-테일 ===
V-테일은 표준적인 '+' 형태의 방향타와 승강타를 V자 형태로 결합한 방식이다. 이 러더베이터(Ruddervator)는 두 개의 채널과 기계적 또는 전자적 혼합(mixing)을 사용하여 제어된다. V-테일 구성에서는 두 조종면이 서로 및 날개와 이루는 각도가 매우 중요하다. 그렇지 않으면 승강타 및 방향타 입력에 대한 반응 비율이 부정확해진다.
혼합 방식은 다음과 같다.
- '''방향타 입력 시''': 두 서보가 함께 작동하여 두 조종면을 같은 방향(왼쪽 또는 오른쪽)으로 움직여 요를 발생시킨다.
- '''승강타 입력 시''': 두 서보가 반대 방향으로 작동하여 한 면은 위로, 다른 면은 아래로 움직이는 효과를 내어 항공기의 피치를 변화시킨다.
V-테일은 특히 유럽의 글라이더 조종사들 사이에서 인기가 있다. 미국에서는 T-테일이 더 일반적이다. V-테일은 더 가볍고 공기 저항이 적다는 장점이 있다. 또한 착륙이나 이륙 시 꼬리가 지면의 장애물에 부딪혀 손상될 가능성이 적다.
=== 장난감급 RC 항공기의 조작 특성 ===
2009년 기준으로, 일반적인 장난감 무선 조종 항공기는 승강타 제어 기능이 없는 경우가 많다.[2] 이는 구조를 단순화하고 가격을 낮추며, 모든 연령대의 초보자가 쉽게 조작할 수 있도록 하기 위함이다.[2] 하지만 승강타가 없으면 기체가 푸고이드 운동을 일으키기 쉬워진다.[2] 이를 억제하기 위해 의도적으로 기체의 공기 저항을 크게 설계하는데, 이는 비행 성능 저하와 비행 시간 감소라는 단점으로 이어진다.[2] 또한, 승강타가 없으면 선회 중에 기수가 내려가 속도가 증가하고 고도를 잃는 현상을 수정하기 어렵다.[2]
6. 3. 역할
무선 조종 항공기(RC기)는 비교적 저렴한 무선 장치, 가볍고 강력한 배터리, 효율적인 원동기(전동 모터, 소형 내연 기관, 제트 엔진 등)의 발달 덕분에 다양한 종류와 스타일의 기체를 쉽게 구할 수 있게 되면서 전 세계적으로 인기 있는 취미 활동으로 자리 잡았다.단순한 취미 활동을 넘어 과학 실험, 기상 관측, 공기 역학 연구를 위한 모형 시험, 정찰기 등 다양한 분야에서도 활용된다. 이는 무인 항공기(UAV)의 발전과도 밀접한 관련이 있다.
RC 항공기는 사용자의 숙련도와 목적에 따라 다양한 종류로 나뉜다.
| 구분 | 종류 |
|---|---|
| 초보자용 | 토이(장난감) RC기, 연습기, 토이 무선 조종 헬리콥터 |
| 중급자용 | 비행기 (글로우 엔진, 전동 모터), 글라이더, 모터 글라이더 |
| 숙련자용 | 에어로배틱스(곡예)기, 파일론 레이서, 스케일 모델기, 제트기, 고급 무선 조종 헬리콥터, 특수기 (오토자이로, 3D 비행기, 오르니톱터) |
또한 제작 상태에 따라서도 구분할 수 있다.
| 구분 | 설명 |
|---|---|
| RTF (Ready To Fly) | 구매 후 즉시 비행 가능한 완제품 |
| ARTF (Almost Ready To Fly) | 주요 부품이 조립되어 있어 약간의 조립만 필요한 제품 |
| 키트 (Kit) | 발사 등 부품 상태로 제공되어 직접 조립해야 하는 제품 |
| 자작 (Scratch Build) | 설계도를 구매하거나 직접 설계하여 제작하는 방식 |
특히 토이급 RC기는 20USD에서 40USD 정도의 저렴한 가격으로 구매할 수 있어 RC 항공기 입문용으로 적합하다. 본격적인 취미용 RC기로 넘어가기 전에 스로틀 조작이나 기수가 조종사를 향할 때 좌우 조종이 반대가 되는 감각 등을 익히는 연습용으로 매우 유용하다. 토이급 RC기를 통해 기본적인 조종 감각을 익히면 상위 기종으로 비교적 쉽게 넘어갈 수 있다.
7. 글라이더
글라이더는 원칙적으로 동력을 갖지 않은 고정익 항공기이다[36]。
비행 에너지는 다음의 자연력에 의한다.
- 열기류나 사면 상승풍과 같은 자연의 상승기류
- 다이내믹 소어링
발항도 자력으로는 하지 않고, 다음의 방법을 사용한다.
- 인간이 직접 달려가서 예인한다. (연 날리기 방식)
- 손으로 던져 고도를 확보하는 핸드런치(최근에는 날개 끝을 잡고 해머 던지기 원리로 몸을 회전시켜 던지는 사이드 암 런치가 주류이다.)
- 슬로프 소어링도 높은 곳에서 손으로 던지는 경우가 많다.
- 쇼크 코드(예인색의 지상 측에 고무색을 연결하여 그 탄력을 이용한다.)
- 보조 동력을 사용한다.(모터 글라이더)
; 다이내믹 소어링(Dynamic Soaring)
알바트로스 등의 바닷새가 수면 바로 위의 약한 바람과 상공에 부는 강한 바람의 차이를 이용하여 날갯짓하지 않고 비행을 계속하는 방법을 RC 글라이더에 응용한 것으로, 미국의 Joe Worth가 창시했다고 하는 활공 방법이다. RC 글라이더의 경우 산 능선에 부는 바람을 이용한다.
바람이 부는 전방의 측면을 향해 던져 고도를 확보한 다음, 후방의 진공 경사면에 급강하하여 고속을 얻어 상승한다. 올라가면 능선 상을 부는 풍력을 이용하면서, 또한 후방 경사면에 급강하하여 속도를 얻는다. 그러한 회전을 계속하는 동안 기체는 200mph로 속도를 올리는 것이 가능하다.
풍속은 20mph 정도가 좋지만, 경기에서는 60mph 이상으로 행해지는 것이 보통이다.
DS에 성공하기 위해서는 기체 강도가 높고(탄소 섬유), 공기 저항이 적은 조건이 요구된다. 그러한 전용 기종을 DS용 모델이라고 부른다. 날개의 강도가 약하면, 무거운 G 중력으로 부러진다.
8. 에어로배틱스
Aerobatics|에어로배틱스영어는 일반적인 비행에서는 잘 하지 않는 특수한 비행 자세를 포함한 비행 운동을 말한다. RC 모형 항공기가 조종 기능을 갖추게 되면서, 1930년대 말부터 에어로배틱스는 모형 항공기의 주요 경기 종목 중 하나로 자리 잡았다.
이러한 비행은 기체의 세 가지 주요 축(롤, 피치, 요)을 중심으로 회전하는 롤, 루프, 스핀 등의 기동을 포함하며, 일반 비행보다 높은 조종 기술과 기체 강도를 요구한다. RC 모형 항공기는 실제 조종사가 탑승하지 않아 신체적 한계가 없으므로, 실기보다 훨씬 더 급격하고 복잡한 기동이 가능하다.
에어로배틱스 비행의 구체적인 종류와 기술에 대해서는 하위의 #에어로배틱스 종목 섹션에서 자세히 설명한다. 실기를 포함한 에어로배틱스 전반에 대한 내용은 곡예비행 문서를 참고할 수 있다.
8. 1. 에어로배틱스 종목
Aerobatics|에어로배틱스eng는 일반적인 비행에서는 잘 하지 않는 특수한 비행 자세를 포함한 다양한 비행 기술을 선보이는 것을 말한다. RC 모형 항공기의 에어로배틱스는 실기의 곡예비행과 기본적으로 동일한 비행 운동을 원격 조종으로 보여주는 것이다. 주로 훈련, 레크리에이션, 또는 관객을 즐겁게 할 목적으로 행해진다.[23]에어로배틱스 비행의 대부분은 기체의 세 가지 주요 축을 중심으로 회전하는 운동으로 이루어진다. 즉, 기체의 앞뒤 축을 중심으로 회전하는 롤, 좌우 축(날개 축)을 중심으로 회전하는 루프(공중제비), 그리고 수직 축을 중심으로 회전하는 요 운동이 기본이 된다. 스핀(나선 강하)이나 실속 상태를 이용하는 등 더 복잡한 기술에서는 이러한 세 축의 회전이 복합적으로 나타난다. 경기나 시범 비행에서는 이러한 기술들을 정해진 순서에 따라 보여주거나 자유롭게 조합하여 연기한다.
에어로배틱스 비행은 일반 비행보다 훨씬 높은 수준의 조종 기술을 요구하며, 기체에도 상당한 물리적 부담(하중)을 준다. 실기의 경우, 조종사는 급격한 기동 중에 방향 감각을 잃을 위험이 있어 국가에 따라 낙하산 착용이 의무화되기도 한다. 하지만 RC 모형 항공기는 조종사가 탑승하지 않기 때문에 이러한 신체적 한계가 없어, 실기보다 훨씬 더 빠르고 급격한 기동이 가능하다.
각각의 에어로배틱스 기술은 아레스티(Aresti) 기호라는 표준화된 그림 문자를 사용하여 공중에서의 비행 경로를 나타내며, 조종사는 이 기호를 보고 그에 맞춰 조종한다. 이러한 움직임은 비행 시뮬레이터 화면을 통해서도 시각적으로 확인하고 연습할 수 있다.
RC 모형 항공기가 원격 조종 기능을 갖추게 되면서, 에어로배틱스는 1930년대 말에 가장 먼저 시작된 모형 항공기 경기 종목 중 하나가 되었다. 실기를 포함한 에어로배틱스 전반에 대한 자세한 내용은 곡예비행 문서에서 다룬다.
8. 1. 1. 초급 에어로배틱스 비행 종목
초보자를 위한 기본 에어로배틱스 비행 종목으로는 루프(공중제비), 롤(옆돌기), 턴(방향 전환)이 있다. 연습기를 포함한 대부분의 RC 모형기는 엔진 출력이 충분하다면 이러한 기동을 수행할 수 있다.=== 인사이드 루프 ===
인사이드 루프는 비교적 단순하여 처음 배우는 에어로배틱스 기동으로 적합하다. 이 기동은 기체 상단에 있는 가상의 조종사가 안쪽으로 향하는 360도 원주 비행을 하기 때문에 "인사이드" 루프라고 불린다. 수행 방법은 출력을 높이고 엘리베이터 조종간을 당겨 상향타를 주면, 기수가 위로 들려 수직 상승 후 배면 비행 자세를 거쳐 다시 수평 비행으로 돌아오는 방식이다.
성공적인 루프는 옆에서 보았을 때 완전한 원형을 그리며, 시작 고도와 종료 고도가 동일해야 한다. 중력의 영향으로 상승 구간에서는 경로가 짧아지고 하강 구간에서는 길어지는 경향이 있으므로, 이를 보정하기 위해 출력을 조절해야 한다. 인사이드 루프는 다음 순서로 수행한다.
# 안정적인 수평 비행 상태를 유지한다.
# 출력을 최대로 높이고, 원하는 루프 크기에 맞춰 엘리베이터를 상향타로 조작한다.
# 루프의 마지막 4분의 1 구간에 진입하면 출력을 줄이고, 엘리베이터를 조작하여 원형 경로를 유지한다.
# 수평 비행 상태로 돌아오면 출력을 다시 높이고 엘리베이터를 중립으로 되돌린다.
=== 아웃사이드 루프 ===
아웃사이드 루프는 인사이드 루프와 동일한 경로를 비행하지만, 가상의 조종사 또는 조종석이 원의 바깥쪽을 향한다는 점이 다르다.
정상적인 자세로 수평 비행 중인 기체가 아웃사이드 루프를 수행하려면, 엘리베이터를 강하게 하강타로 조작하여 기수가 아래로 향하게 한 뒤 원을 그리며 원래 자세와 고도로 돌아온다. 이 기동 중에는 기체에 아래 방향(기체 기준으로는 위쪽)으로 강한 힘이 작용하여, 마치 조종사가 조종석 천장에 머리를 부딪히는 듯한 느낌을 주므로 "번트(bunt)"라고도 불린다. 아웃사이드 루프는 통상적인 비행과 반대 방향으로 양력을 발생시켜야 하므로, 인사이드 루프보다 더 큰 엔진 출력과 조종 기술이 필요하다.
=== 인멜만 턴 ===
"인멜만 턴"은 제1차 세계 대전 당시 독일 공군의 에이스 파일럿이었던 막스 임멜만의 이름에서 유래한 기동이다. 오늘날 전 세계 에어쇼에서 자주 볼 수 있는 인기 있는 곡예 비행 중 하나이다.
인멜만 턴을 수행하려면, 수평 비행 상태에서 엘리베이터를 당겨 수직 상승으로 진입한 뒤, 루프의 절반(180도)을 수행하여 기수를 뒤집어 배면 비행 상태로 만든다. 이어서 롤을 절반(180도) 수행하면 다시 정상적인 자세의 수평 비행으로 돌아오게 된다. 반대로, 먼저 롤을 절반 수행하여 배면 비행 상태로 진입한 뒤, 하강타를 주어 아웃사이드 루프의 절반을 수행하여 정상 자세의 수평 비행으로 돌아오는 방법도 있다. 어떤 방식으로 수행하든, 인멜만 턴은 기체의 진행 방향을 180도 바꾸면서 속도를 고도로 전환하는 효과적인 기동이다.
=== 배면 비행 ===
배면 비행은 항공기가 180도 롤을 수행하여 조종석, 가상 조종사의 머리, 수직 꼬리날개 윗부분이 지면을 향하도록 뒤집힌 상태로 비행하는 것을 말한다. 배면 비행 자체는 곡예 비행으로 분류되지 않을 수도 있지만, 다른 다양한 곡예 비행을 시작하기 위한 기본 자세로 자주 사용된다.
배면 비행은 다음 조작을 통해 진입할 수 있다.
# 먼저, 정상적인 자세로 수평 비행을 한다.
# 기체 종류에 따라 필요하다면 출력을 높인다.
# 에일러론을 사용하여 반 바퀴 롤을 수행한다. 이때 기체의 진행 방향이 바뀌지 않도록 러더와 엘리베이터를 미세하게 조작하여 보정한다. 배면 비행 자세가 되면 에일러론을 중립으로 되돌린다.
# 엘리베이터를 약간 하강타(기수를 지면에서 멀어지는 방향, 즉 위쪽으로 살짝 드는 조작)로 하여 배면 상태에서 수평 비행을 유지한다.
배면 비행 중에는 엘리베이터와 러더의 조종 효과가 정상 비행 시와 반대가 된다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 엘리베이터를 당기면(상향타) 기수가 아래로 내려가고, 밀면(하강타) 기수가 위로 올라간다. 하지만 에일러론과 스로틀의 조종 효과는 정상 비행 시와 동일하다.
8. 1. 2. 중급 에어로배틱스 비행
중급 에어러배틱스 비행 종목에는 실속이 포함되는 경우가 많아 상당한 훈련이 필요하므로 초보자에게는 적합하지 않다. 또한, 연습기의 성능이나 비행 특성에도 익숙해지지 않는다.스톨 턴 (Stall turneng)
기체가 상승하고 감속하며, 실속 상태에서 180도 요잉(yawing)하여 대략 진입했던 코스로 내려오는 기동이다.
스톨 턴은 다음과 같이 수행한다.
- 1. 수평 비행에서 승강타를 올려 실속할 때까지 출력을 줄인다. 실속이 발생하는 받음각, 속도, 급격함은 기체마다 다르다.
- 2. 실속했다면, 오른쪽 또는 왼쪽으로 러더를 최대로 꺾는다. 이 조작으로 기체는 안쪽 날개 끝 방향을 중심으로 관성에 의해 급속하게 180도 회전한다.
- 3. 방향 전환이 과도해지지 않도록 180도 회전하기 전에 러더를 원래대로 되돌린다.
- 4. 기수가 아래를 향하면, 부드럽게 승강타를 올려 수평 비행으로 되돌린다.
슬로우 롤 (Slow rolleng)
이름 그대로 느리게 롤하는 비행 운동이다. 에일러론을 오른쪽 또는 왼쪽으로 조작하여 수행되지만, 일반적인 롤과 달리 에일러론 조작 각도가 작다. 따라서 움직임이 완만하여 기체가 나이프 엣지(수평으로 옆으로 기울어진 비행 상태)나 배면 상태가 되는 시간이 길다. 이러한 상태에서 똑바로 비행하기 위해서는 러더와 엘리베이터 조작이 필요하다.
왼쪽 날개가 내려간 상태에서 수평 비행을 계속하려면 러더를 오른쪽으로 조작해야 한다. 천천히 왼쪽으로 롤하는 동안에는 러더를 천천히 오른쪽으로 조작하고, 배면에 도달하여 양쪽 날개가 수평이 되면 중립으로 되돌린다. 동시에, 배면 상태에서는 기수가 땅을 향하지 않도록 엘리베이터를 내려 조작해야 한다. 배면에서 오른쪽 날개가 아래로 롤하여 정면을 향하고, 그 후 원래의 정립 수평 비행으로 돌아가는 과정에서는 왼쪽 러더 수정이 필요하다.
슬로우 롤은 가로로 뻗은 실과 같은 상상의 수평 직선 위를 따라가는 비행 경로가 되어야 하지만, 이렇게 보이게 하는 것은 상당한 숙련이 필요한 어려운 기술이다. 슬로우 롤은 "유능한 파일럿"이 되기 위한 관문이며, 더 높은 수준을 목표로 하는 사람에게는 중요한 목표이다.
포 포인트 롤 (Four-point rolleng)
급격한 1/4 롤(90도)을 연속적으로 수행하는 기동이다. 조종사는 4번으로 나뉜 극히 짧은 시간 동안 에일러론 조작을 수행한다. 첫 번째 1/4 롤 조작으로 기체는 나이프 엣지 상태가 되고, 다음 1/4 롤에서 배면 상태, 세 번째 1/4 롤에서 반대쪽 나이프 엣지 상태가 되며, 마지막 1/4 롤에서 정립 자세로 돌아온다.
스냅 롤 (Snap rolleng)
크고 적극적인 조작을 필요로 하는 기동이다. 기체는 기본적인 롤 축 운동뿐만 아니라 피치 축, 요잉 축을 포함한 3축 동시 회전 운동을 한다.
스냅 롤에는 순방향과 역방향의 두 가지 방법이 있다. 어느 쪽이든 모든 조종면에 최대 조타각으로 급격한 조작을 하지만, 순방향의 경우에는 에일러론, 러더(반대 방향), 엘리베이터(상), 역방향의 경우에는 에일러론, 러더(반대 방향), 엘리베이터(하)이다.
큐반 에이트 (Cuban Eighteng)
정립 비행과 배면 비행을 조합하여 가로로 '8자'(∞) 모양을 그리는 비행 기동이다. '8자'(∞) 운동은 수평 직선 비행에서 시작하여 엘리베이터를 올려 러더를 사용하여 루프를 반 바퀴(180도) 돌고 배면으로 진입한다. '8자'(∞)의 중앙 교차점에 도달하기 전에 180도 롤을 하여 정립 비행으로 돌아오고, 다시 러더를 올려 정 루프를 반 바퀴 돌려 '8자'(∞)의 나머지 부분을 그린 후, 다시 중앙 교차점에서 180도 롤을 하여 정립 비행으로 탈출하는 비행 기동이다. 즉, 큐반 에이트는 2개의 인멜만 턴으로 수직면에 가로 '8자'(∞)를 그리는 비행 기동이라고 할 수 있다.
8. 1. 3. 상급 에어로배틱스 비행
'''롤링 서클'''은 선회를 하면서 롤을 지속적으로 수행하는 비행 운동이다. 일정한 롤률과 일정한 반경의 선회를 유지하면서 기수의 상하 진동과 기축의 방향을 수정해야 하므로 가장 어려운 운동 중 하나로 여겨진다.[23]롤링 서클에서는 1/4선회(90도)마다 1회의 롤을 수행하므로 360도의 선회 동안 4회의 슬로 롤을 실시하게 된다. 다음 절차는 좌선회를 하면서 1/4선회마다 1회의 우 롤을 수행한 경우를 나타낸다.[23]
# 운동의 시작은 통상적인 비행 속도의 수평 직선 비행에서 일정 롤률이 되도록 우 에일러론 조작을 하는 것이다. 에일러론의 타각은 1/4선회(90도) 안에 1회의 롤이 끝나도록 한다. 동시에 수평 비행을 유지하면서 일정한 반경으로 선회를 지속할 수 있도록 좌 러더와 엘리베이터의 하강타를 조작한다.
# 기체가 1회의 롤을 수행하는 동안의 러더와 엘리베이터에 의한 수정 절차는 슬로 롤 때와 동일하다. 다만, 슬로 롤의 경우와 달리 양쪽 타 모두 조기에 시간차를 두어 조작한다. 이 시간차에 의해 선수를 쳐서 수정하면 롤을 하는 동안에도 자세를 유지하면서 선회를 할 수 있다.
# 첫 번째 1/4선회 동안 1회의 롤을 완료했다면 2항의 절차를 3번 반복하면 롤링 서클 비행 운동은 종료된다. 그 후 엘리베이터와 러더를 천천히 중립으로 되돌린다.
롤에 앞선 시간차의 예시로는 러더가 60도 정도, 엘리베이터가 90도 정도라고 하지만, 이 시간차는 기체에 따라 차이가 있다.[23]
'''롬세바크''' 비행 운동은 먼저 꼬리 날개가 스핀(선회)에 들어가 하강하고, 이어서 전 기체가 실속하는 비행 운동이다. 이 비행 운동을 수행하는 절차는 여러 가지가 있지만, 일반적으로는 다음과 같다.[23]
# 출력을 최대로 하고 오른쪽에서 왼쪽으로 비행하며 45도의 상승 경로까지 러더(승강타)를 올린다.
# 왼쪽으로 90도 롤한다. 왼쪽 날개는 땅을 향한다.
# 오른쪽 러더를 최대 타각으로 한다. 에일러론도 오른쪽으로 끝까지 꺾는다. 엘리베이터는 내림타를 끝까지 꺾는다.
# 기체는 나선 강하에 들어가 롬세바크 비행 운동을 한다.
# 기체가 지표면에 도달하기 전에 러더, 에일러론, 엘리베이터를 중립으로 되돌리고, 당겨서 수평 비행으로 되돌린다.
대체 방법으로는,[23]
# 기수를 수직 위로 향하게 하고 출력을 최소로 한다.
# 왼쪽으로 90도 롤하면 왼쪽 날개 끝이 땅을 향한다.
# 기체가 실속하기 시작하면, 러더를 오른쪽 타각으로 끝까지 꺾고, 에일러론도 오른쪽으로 끝까지 꺾는다. 엘리베이터는 내림타 끝까지, 출력은 최대로 한다.
# 기체는 롬세바크 운동을 수행하고 나선 강하에 들어간다.
# 첫 번째 방법과 마찬가지로 수평 비행으로 되돌린다.
이 운동은 특정 설계의 기체만 가능하다. 롬세바크 운동은 급격한 머리 내림 운동을 포함하기 때문에, 스러스트 라인(추력선)이 주 날개보다 위에 있어 추력 증가에 의한 머리 내림 모멘트가 큰 저익기가 수행하기 쉽다. 또한, 운동성이 좋은 것도 조건이 된다.[23]
9. 파일론 레이서
파일론 레이서는 작은 프로펠러 비행기로, 2개, 3개 또는 4개의 파이론(탑)을 정해진 순서대로 돌아 비행 속도를 겨루는 경주이다. 비행 속도는 때때로 240km/h에 달하며, 빠른 속도 때문에 비행 중인 기체를 시야로 쫓기 어려울 때도 있다. 이러한 이유로 비교적 속도가 느린 기종으로 경기를 진행하기도 한다. 파일론 레이스는 미국에서 시작되어 세계 여러 나라로 퍼져나갔으며, 다양한 기종과 경기 등급으로 발전했다.
미국에서는 주로 Q500급과 Q40급 규격으로 경기가 열린다.
Q500급은 다시 424급, APRA급, 428급으로 나뉜다.
- 424급: 입문자용 등급이다. 기체의 날개 면적은 32dm²(약 3225.80cm2)로 규정되어 있으며, 기체 키트는 200USD 이하, 엔진은 100USD 이하로 비교적 저렴하게 시작할 수 있다. 가격이 낮다고 성능이 떨어지는 것은 아니며, 숙련된 조종사가 다루면 충분한 성능을 보여준다.
- APRA급: 424급의 한 종류로, 기체를 더 튼튼하게 만들기 위한 특별 규칙이 추가된 등급이다.
- 428급: 424급과 외형은 비슷하지만 엔진 성능과 기체 구조에서 차이가 있다. 기체는 주로 유리섬유(파이버글라스)로 만들어지며, 특히 힘을 많이 받는 부분은 복합 소재로 보강된다. 날개는 무게를 줄이기 위해 속이 빈 형태로 제작된다. 기체 전체의 최소 무게는 정해져 있어 총 중량을 줄일 수는 없지만, 날개 끝과 같은 주변부의 무게를 줄여 무게 중심을 기체 중앙으로 모으면 운동성이 향상되어 더 정밀한 조종이 가능해진다. 428급은 424급과 같은 40 엔진(6.5cc)을 사용하지만, 더 비싸고 좋은 품질의 연료를 사용하여 높은 회전수와 출력을 낸다. 넬슨사의 엔진이 많이 사용되며, 최고 속도는 290km/h에 이른다.
Q40급은 파일론 레이스 중 가장 높은 등급이다. 실제 경주용 비행기를 축소한 듯한 형태의 기체를 사용하며, Q500급의 단순한 외형보다 공기역학적으로 더 세련되고 날개 면적도 작다. 엔진은 428급처럼 넬슨사의 것을 주로 사용하지만, 더 높은 속도를 내도록 튜닝되어 있고 프로펠러도 더 작은 것을 사용한다. Q40급 기체는 가속력은 428급보다 다소 떨어지지만, 기체 저항이 작아 최고 속도는 320km/h를 넘어서며 선회 중에도 속도 손실이 적다. 하지만 날개 면적이 작기 때문에 비행 에너지를 유지하려면 선회 시 큰 반경으로 돌아야 한다. 이 때문에 비행 거리가 길어져, 결과적으로 파이론을 10바퀴 도는 데 걸리는 시간은 회전 반경이 작은 428급과 비교했을 때 큰 차이가 나지 않는 경우도 있다.
10. 스케일 모형기
스케일 모형기는 항공 역사에 등장했던 실제 항공기를 복제하거나, 미래의 항공기 설계를 시험해 보거나, 실제로 만들어지지 않았던 설계를 구현하는 것을 주된 목적으로 하는 항공 모델링의 한 분야이다. 특히 오래된 빈티지 항공기 설계를 재현하는 가장 현실적인 방법이기도 하다.
무선조종(RC) 스케일 모형기는 조종 가능한 거의 모든 종류의 항공기를 대상으로 할 수 있다. 공기보다 가벼운 비행선 같은 경항공기(LTA)부터 시작해서, 더 흔하게는 글라이더나 활공기, 고정익 항공기(단발 또는 다발 엔진), 그리고 헬리콥터나 오토자이로와 같은 회전익 항공기까지 다양하다.
항공 역사의 "개척 시대"나 제1차 세계 대전 시기부터 21세기 현대에 이르기까지, 모든 시대의 실제 항공기 설계가 RC 스케일 모형의 대상이 되어 왔다. RC 스케일 모형 제작자들은 단순히 비행 중인 모습이 원본 항공기와 비슷하게 보이는, 조종 가능한 축소 모형을 만드는 것에서 즐거움을 찾기도 한다. 반면, 어떤 제작자들은 선택한 실기의 세부 사항과 작동 가능한 기능들을 매우 정밀하게 복제하는 데에서 더 큰 만족을 얻는다. 예를 들어, 상세하게 재현된 조종석, 실제처럼 케이블로 연결되어 움직이는 조종면, 점등되는 항법등, 그리고 실제 항공기처럼 접히는 접이식 착륙 장치 등을 갖춘 정교한 모형을 만들기도 한다.
1960년대에 현대적인 디지털 비례 제어 방식의 소형 RC 장비가 시장에 나오면서 RC 스케일 모형기의 크기는 매우 다양해졌다. 실내에서 날릴 수 있는 작은 전동 모형부터 시작해서, 실제 항공기의 1/5에서 1/2 크기에 달하는 "자이언트 스케일(Giant Scale)" 모형까지 제작되고 있다. 특히 이런 대형 스케일 모형들은 원본 항공기의 실제 비행 특성 일부를 재현할 수 있으며, RC 스케일 모형 항공 취미의 일부로서 공인된 대회 종목으로 즐기거나 개인적인 즐거움을 위해 계속해서 제작되고 비행하고 있다.
11. 제트기
무선조종(RC) 모형 항공기에서 제트기는 주로 두 가지 방식으로 나뉜다. 바로 덕티드 팬 방식과 제트 엔진 방식이다.
덕티드 팬 방식은 엄밀히 말하면 프로펠러를 사용하는 항공기이다. 동체 내부나 날개에 실제 제트 엔진처럼 보이도록 만든 통(덕트) 안에 프로펠러(팬)를 넣어 구동하는 방식이다. 실제 제트 엔진을 사용한 기체에 비해 속도는 느리지만, 제트기의 외형과 스타일을 즐기려는 목적으로 사용된다. 전동 모터를 이용한 덕티드 팬 방식도 있다.
제트 엔진 방식은 실제 항공기와 같은 구조의 소형 터빈식 제트 엔진을 사용한다. 이 방식은 가격이 매우 비싸고 높은 수준의 기술이 필요하며, 관련 규제도 엄격하다. 기체는 주로 유리 섬유강화 플라스틱(글라스 파이버)이나 탄소 섬유 강화 플라스틱(카본 파이버)으로 만들며, 내부는 나무 골격으로 보강한다. 제트 연료(A 연료)를 담기 위해 케블라 소재의 탱크를 사용하기도 한다. 시동 시에는 솔레노이드 밸브를 통해 연료가 공급되기 전까지 몇 초간 프로판 가스를 연소시킨다.
제트 엔진 방식 RC 항공기는 비행 속도가 320km/h에 달하는 경우도 있어, 조종사에게는 민첩한 반사 신경이 요구된다. 또한 매우 고가의 장비가 필요하고 위험성도 높아 숙련된 조종 기술이 필수적이다. 평균적인 기체 비용은 6천달러에서 1만달러 사이이며, 모든 장비를 갖추면 2만달러에 달하기도 한다. 옐로우 에어크래프트(Yellow Aircraft)나 스카이마스터(Skymaster) 같은 회사에서 관련 제품을 판매한다.
RC용 제트 엔진의 추력은 작은 것은 약 5.44kg(약 5.5kg) 정도이며, 큰 것은 약 20.41kg(약 20.5kg)에 달한다. 터보제트 방식의 엔진도 있으며, 네덜란드의 ATM사나 멕시코의 아르테스(Artes)사 등에서 제조한다. 엔진 가격은 출력에 따라 2.5천달러에서 5천달러 사이다. 실제 항공기 엔진처럼 FADEC(Full Authority Digital Engine Control) 시스템을 사용하여 엔진을 제어하며, 전원으로는 LIPO(Lithium Polymer) 배터리(8-12V)를 사용하는데, 이 전원은 조종면이나 랜딩기어 작동을 위한 서보 제어에도 사용된다.
미국에서는 FAA(Federal Aviation Administration)가 RC 제트기의 비행을 엄격하게 규제하고 있다. RC 제트기는 AMA(Academy of Model Aeronautics)로부터 비행 기술을 인정받은 사람만이 AMA가 인정한 비행장 내에서 날릴 수 있다. AMA는 제트기 조종 능력과 안전 수칙 숙지를 전제로 자격을 부여한다. 하와이의 카네오헤 해병대 기지나 워싱턴주의 위드비 섬 해군 기지 등 일부 군 비행장 내에서도 비행이 허용된다. 또한, 2006년부터 미국 연방 정부는 도시 지역에서 RC 제트기를 비행시키는 것을 금지하고 있다.
12. RC 헬리콥터
무선 조종 헬리콥터(RC 헬리콥터)는 종종 RC 항공기와 함께 분류되지만, 구조, 공기역학 및 비행 훈련에서 큰 차이가 있어 독자적인 영역으로 다루어진다. 취미가들은 비행기나 제트기에서 헬리콥터로 조종 대상을 바꾸며 다양한 기체를 날리는 도전과 즐거움을 경험하기도 한다.
RC 헬리콥터는 취미용뿐만 아니라 업무용으로도 활용되며, 업무용은 "산업용 무인 헬리콥터"라고도 불린다[37]. 특히 농약 살포 등에 사용되어 농가의 생산성 향상과 노동력 절감에 기여하고 있다[38]. 카메라나 비디오 카메라를 탑재하여 항공 촬영이나 측량에 사용되기도 하며, 사람이 접근하기 어려운 화산 분화구 관측 등 위험 지역 조사에 활용된 사례도 있다. 다만, 2010년대 이후 멀티콥터가 보급되고 가격이 저렴해지면서 촬영 분야에서 RC 헬리콥터의 활용 기회는 다소 줄어드는 추세이다.
RC 헬리콥터는 이륙과 동시에 수직으로 상승하거나 공중에서 정지하는 호버링이 가능하여 RC 항공기로는 할 수 없는 독특한 비행을 할 수 있다. 특히 호버링 기능은 관측이나 촬영 시 RC 비행기보다 유리한 장점으로 작용한다. 일부 신형 "3D" RC 헬리콥터는 피칭을 조절하는 스와시 플레이트와 서보 연동 장치를 통해 블레이드의 각도를 반대로 바꾸어 추력을 역전시킴으로써 거꾸로 비행하는 배면 비행도 가능하다. 또한, 공중 정지가 가능하고 페이로드(탑재 중량)를 크게 할 수 있어 산업용으로 활용되는 경우도 많다.
과거 RC 헬리콥터 조종은 상당한 숙련이 필요했다. RC 비행기 조종에 능숙한 사람이라도 처음에는 RC 헬리콥터를 조종하는 데 어려움을 겪었으며, 특유의 조종 감각을 익히기 위해 많은 훈련 시간이 필요했다. 예를 들어, 수십 년 전 가솔린 엔진을 사용하던 시절에는 로터의 피치 조정이 까다로웠고, 착륙 시 기체가 넘어지면 로터가 쉽게 파손되었다. 이 때문에 초보자들은 훈련 초기 단계에서 로터를 자주 파손시켰으며, 이를 방지하기 위해 전도 방지 장치나 로터 보호 장치 같은 보조 도구를 직접 만들어 사용하기도 했다.
하지만 최근에는 기술 발전으로 상황이 많이 달라졌다. 특히 장난감 형태의 전동 RC 헬리콥터가 저렴한 가격(수천 엔 정도)으로 출시되면서 장난감 가게나 쇼핑센터 등에서 쉽게 찾아볼 수 있게 되었다. 이러한 제품들은 처음부터 비행 안정성이 높게 조정되어 있고, 자이로 센서나 자동 호버링 기능을 탑재하여 조종이 매우 쉬워졌다. 덕분에 초등학생이나 중학생도 별다른 어려움 없이 첫날부터 비행을 즐길 수 있는 경우가 많다. 특히 크기가 20cm 내외 또는 그보다 작은 소형 모델은 좁은 공간에서도 쉽게 날릴 수 있어 아파트나 주택 실내에서도 비행이 가능하다.
최근 완구 시장 동향을 살펴보면, RC 항공기 중에서 비행기 타입보다 헬리콥터 타입의 제품 종류가 더 다양하고 매출액도 더 큰 것으로 나타난다. 과거에는 진입 장벽이 높게 느껴졌던 RC 헬리콥터가 이제는 기술 발전과 가격 하락으로 훨씬 더 대중적인 취미 활동으로 자리 잡게 되었다.
13. 특수기
무선조종 항공기 중에는 일반적인 비행기와 다른 독특한 비행 방식이나 구조를 가진 특수기가 있으며, 주로 숙련자용으로 분류된다. 대표적인 예로는 오토자이로, 3D 비행기, 오르니톱터 등이 있다.
13. 1. 오르니톱터
일부 RC 모델은 자연에서 영감을 얻는다. 이러한 모델은 실제 새처럼 보이도록 만들어진 글라이더일 수도 있지만, 더 흔하게는 실제로 날개를 펄럭여서 비행한다. 날개를 펄럭여 비행하는 모형기는 "오르니톱터(날갯짓 비행기)"라고 불리며, 이는 가동익의 일종으로 회전 대신 진동하는 날개를 사용하는 항공기의 기술적인 정식 명칭이다. 오르니톱터는 RC 항공기의 특수기 중 하나로 분류되기도 한다.
구경꾼들은 오르니톱터가 정말로 날 수 있다는 사실에 종종 놀라움을 느낀다. 이러한 요인들과 더불어 조립의 어려움은 조류형 모델 비행의 즐거움을 더해주며, 일부 ARF (반조립) 모델도 출시되어 있다. 바로 날릴 수 있는 키트도 판매되고 있지만, 진짜처럼 정교하게 제작하는 즐거움도 있다.
13. 2. 3D 비행기
3D 비행은 모형 항공기가 1:1 이상, 일반적으로 1.5:1 이상의 높은 추력 대 중량비를 가지는 비행 유형이다. 또한, 큰 제어면을 가지고 조작 범위가 넓으며, 같은 크기의 다른 모형에 비해 가볍고 상대적으로 낮은 날개 하중을 갖는 것이 특징이다. 간단히 말해, 3D 비행은 비행기의 실속 속도(날개가 더 이상 양력을 충분히 만들지 못해 공중에 떠 있을 수 없는 속도) 이하에서도 비행하는 기술을 의미한다.
이러한 특징 덕분에 3D 비행기는 호버링(제자리 비행), 해리어(Harrier|해리어eng), 토크 롤(Torque Roll|토크 롤eng), 블렌더(Blender|블렌더eng), 롤링 서클(Rolling Circle|롤링 서클eng), 플랫 스핀(Flat Spin|플랫 스핀eng) 등 화려한 곡예 비행을 수행할 수 있다. 이러한 기동들은 일반적인 비행과 달리 기체의 실속 속도 이하에서 이루어진다. 일반적인 비행이나 곡예 비행이 주로 날개의 양력을 이용하는 '날개 위에서(on the wing|온 더 윙eng)' 비행이라면, 3D 비행은 프로펠러의 추력을 적극적으로 활용하는 '프로펠러 위에서(on the propeller|온 더 프로펠러eng)' 비행이라고 할 수 있다.
3D 비행의 인기는 실내용 '프로파일(Profile|프로파일eng)' 형태의 전기 비행기 시장을 크게 성장시켰다. 대표적인 예로 이카루스(Ikarus)사의 '쇼크 플라이어(Shock Flyer)'와 같은 기체가 있으며, 이들은 체육관 같은 실내뿐만 아니라 바람이 거의 없는 날에는 야외에서도 비행할 수 있다. 이러한 실내용 3D 비행기는 주로 소형 브러시리스 모터(직결식 또는 감속 기어 방식)와 가벼운 리튬 폴리머 배터리(Li-Po)를 동력원으로 사용한다.
한편, 더 큰 규모의 3D 비행기도 존재한다. 이들은 2행정 및 4행정 글로우 엔진, 2행정 가솔린 엔진 또는 대형 전기 모터 시스템을 장착하여 강력한 성능을 발휘한다.
14. 제조사
주어진 원본 소스에는 '제조사' 섹션에 해당하는 내용이 포함되어 있지 않습니다. 원본 소스는 주로 미국 내 무선 조종 항공기의 규제에 관한 내용을 다루고 있습니다. 따라서 해당 섹션에 내용을 작성할 수 없습니다.
15. 주파수
무선 조종 항공기의 송신기와 수신기는 서로 통신하기 위해 동일한 주파수에서 작동해야 한다. 전통적으로 이 통신 주파수는 채널(주파수 채널)이라고 불렸으며, 이는 항공기가 조종 신호를 전달하기 위해 사용하는 서보 채널의 수와는 다른 개념이다.
과거에는 특정 주파수 채널을 사용하기 위해 송신기와 수신기에 동일한 수정(크리스털)을 사용해야 했고, 다른 조종사와의 혼신을 피하기 위해 비행 장소에서 주파수 사용을 관리하는 것이 중요했다.
그러나 현대의 컴퓨터 방식 송신기와 수신기는 신서사이저 기술을 이용하여 특정 송신기에 '고정(lock-on)'되는 경우가 많다. 특히 2.4GHz 대역에서 스펙트럼 확산 기술이 널리 사용되면서, 여러 조종사가 동시에 비행하더라도 주파수 충돌의 위험이 크게 줄었다. 이 때문에 오늘날에는 특정 주파수 채널을 직접 언급하는 경우가 예전보다 드물어졌다.
다양한 제조사들이 서로 다른 무선 표준을 사용하기도 한다. 예를 들어, 송신기 없이 판매되는 바인드 앤 플라이(Bind-N-Fly, BNF) 모델의 경우, 스펙트럼사의 DSM2/DSMX 표준을 사용하는 모델과[11] Tactic/AnyLink 표준을 사용하는 Tx-R 모델 등이 있어, 자신이 가진 송신기와 호환되는지 확인해야 한다.
무선 조종 항공기에 사용되는 구체적인 주파수 대역과 채널 할당, 관련 규제에 대한 자세한 내용은 하위 섹션에서 다룬다.
15. 1. 예약 주파수
미국에서 면허를 취득한 아마추어 무선 통신사는 연방 통신 위원회(FCC) 규정 97.215에 따라 모형 항공기의 원격 제어를 위해 아마추어 무선 주파수를 사용할 수 있다.[19] 그러나 FCC는 아마추어 무선 주파수를 상업적 활동 (일반적으로 경제적 이득이나 영리 활동의 형태, 규정 97.113)에 사용하는 것을 금지한다.[19] FCC는 아직 상업용 무인 항공기를 위한 지정된 명령 및 제어 주파수 생성 문제를 다루지 않았으며, 많은 민간 무인 항공기가 상업적 목적으로 사용되는 경우에도 아마추어 무선 주파수를 계속 사용하고 있다.[19] FCC는 상업용 무인 항공기에 아마추어 무선 주파수를 사용하는 것과 관련하여 아직 강제 조치를 취하지는 않았지만(FCC는 1997년 이른 시기에 그러한 필요에 사용될 수 있는 특정 "산업/사업" 주파수 대역의 승인을 시작했다[28]), 규정 위반에 대해 수만 달러의 민사 몰수 및 벌금을 부과할 권한을 가지고 있다.[19]미국 연방 항공국(FAA)의 "조종사 등록 코드"와 달리, FCC는 아직 RC 항공기를 규정 97.215에 따라 비행하는 FCC 면허 아마추어 무선 통신사에 대해 유사한 "표시된 등록 코드" 요구 사항은 없다.[19] 2000년 7월 중순부터,[29] FCC 아마추어 무선 통신 서비스 면허 소지자에게는 호출 부호와 직접 연결된 10자리 "FCC 등록 번호" 또는 "FRN"이 할당되었으며,[30] 원하는 경우 이미 할당된 FAA 등록 코드와 함께 모델에 추가로 배치할 수 있다. 2000년 7월에 발표된 "FRN" 코드 시스템은 부분적으로 ''"등록 번호 사용은 자발적이지만, 위원회는 향후 이를 의무화하는 것을 고려할 것이다."''라고 명시되어, 미국에서 향후 FCC가 관리하는 아마추어 무선 통신 서비스의 요구에 따라 사용될 가능성을 열어두었다.[30]
15. 2. 채널 및 주파수 제어
전통적으로(1967년 이후) 미국의 대부분의 무선 조종 항공기는 통신을 위해 72MHz 주파수 대역을 사용했다. 초기에는 72MHz 대역 내에서 서로 80kHz 간격으로 떨어진 6개 채널과 별도로 75.640MHz 채널이 사용되었다. 이 주파수들은 1983년 미국 연방 통신 위원회(FCC) 개혁으로 "협대역" RC 주파수가 도입되기 전까지 합법적으로 사용 가능했다. 이후 채널 간격은 1983년부터 1991년까지 40kHz로 좁혀졌고, 1991년부터 현재까지는 20kHz 간격으로 조정되어 비행 모형 전용으로 72MHz 대역에 총 50개의 주파수가 할당되었다. 같은 기간 동안 75MHz 대역은 지상 기반 RC 모델(자동차, 보트 등) 전용으로 지정되었으며, 1991년 전환 완료 후 동일한 20kHz 채널 간격으로 30개의 주파수를 사용할 수 있게 되었다.[21] 오늘날 캐나다에서 VHF 대역 RC 장비를 사용하는 조종사들은 미국 조종사들과 동일한 72MHz 및 75MHz 주파수를 같은 종류의 모델에 사용한다.[22]송신기는 라디오 전파를 이용하여 AM 또는 FM 방식으로 PPM 또는 PCM 신호를 보낸다. 각 항공기는 특정 송신기로부터 신호를 수신해야 하므로, 주파수 대역 내의 특정 채널이 할당된다(단, 스펙트럼 확산 변조를 사용하는 2.4GHz 대역 및 아마추어 무선 전용 70cm 시스템은 예외이다).
21세기 이전, 전통적인 저 VHF 대역 주파수를 사용하던 대부분의 무선 조종 시스템은 일반적으로 수정(크리스털)을 사용하여 수신기와 송신기의 작동 채널을 설정했다. 각 항공기가 서로 다른 채널을 사용하는 것이 매우 중요했는데, 그렇지 않으면 간섭이 발생할 수 있었기 때문이다. 예를 들어, 채널 35(북미 72.490MHz)에서 비행 중인 항공기가 있을 때 다른 사람이 같은 채널의 송신기를 켜면, 조종 신호 간섭으로 항공기가 추락할 위험이 매우 높았다. 20세기 중반부터 여러 RC 주파수가 사용되기 시작하면서, '주파수 핀' 시스템이 사용되었다. 이는 수정 제어 방식 RC 시스템에서 한 번에 한 명의 조종사만 특정 주파수를 사용하도록 하여 혼선을 방지하기 위한 것이었다. 일반적으로 지정된 주파수 번호나 색상 코드가 표시된 스프링 달린 나무 옷핀 두 개가 사용되었으며, 때로는 눈에 잘 띄도록 옷핀에 얇은 합판이나 플라스틱 조각을 덧붙이기도 했다. 모델 비행 클럽에서는 보통 조종사가 비행하지 않을 때 송신기를 보관하는 장소 근처에 '주파수 제어 보드'를 설치하여 사용 중인 채널을 표시하도록 했다. 운영 방식은 두 가지였다. 클럽에서 제공하는 핀을 가져가 자신의 송신기 안테나에 부착하거나('감산' 방식), 조종사 본인의 핀을 가져와 클럽의 주파수 보드에 표시하는 방식('가산' 방식)이었다.[23]
현대의 컴퓨터 방식 송신기와 수신기는 위상 고정 루프(PLL)를 이용한 신서사이저(synthesizer) 기술을 탑재할 수 있다. 이를 통해 조종사는 수정을 교체할 필요 없이 사용 가능한 모든 채널을 선택할 수 있게 되어, 제한된 수의 채널을 공유해야 하는 비행 클럽에서 매우 유용하다. 최신 수신기는 신서사이저 기술을 사용하여 사용 중인 송신기에 '고정(lock-on)'된다. 중간 주파수 변환 방식의 수신기는 1980년대부터 사용되어 왔으며, 제어 신호 수신의 안정성을 높이고, 신호가 끊겼을 때 미리 설정된 값으로 작동하는 '페일세이프(fail-safe)' 기능의 이점을 제공한다. 신서사이저 수신기는 채널 변경 시 수정을 교체할 필요가 없어 비용을 절약하고, 제한된 주파수 대역(예: 35MHz 대역)을 효율적으로 사용할 수 있게 해준다.
최신 송신기는 통신을 위해 2.4GHz의 상위 UHF 주파수 대역에서 스펙트럼 확산 기술을 사용한다. 스펙트럼 확산 기술 덕분에 많은 조종사가 가까운 거리에서 동일한 2.4GHz 대역을 사용하더라도 주파수 충돌 걱정 없이 비행할 수 있다. 이 방식의 수신기는 대부분의 전기적 간섭에 강하다. 미국 아마추어 무선 면허 소지자는 2.4GHz 대역 내에서 2.39~2.45GHz 주파수를 일반 용도로 사용할 수 있다. 또한, 70cm 대역을 사용하는 새로운 송신기 RF 모듈과 수신기 조합은 미국과 캐나다의 아마추어 무선 면허 소지자들이 2차 사용자로서 '독점' 사용 조건 없이 이용할 수 있으며, 사용자 설정이 가능한 다양한 스펙트럼 확산 기능을 제공한다.
16. 군사적 이용
무선 조종 항공기는 군사적 목적으로도 활용된다. 군사적 무인 항공기의 개발은 제1차 세계 대전 중인 1917년과 1918년 영국에서 시작되었으며, 영국 항공기 연구소의 지속적인 연구를 통해 1930년대에는 400대 이상의 퀸 비(Queen Bee) 무인 항공기를 표적 드론으로 운용하게 되었다.
제2차 세계 대전 중에는 미국 육군과 해군이 라디오플레인(Radioplane)이라는 무선 조종 비행기를 포병 사격 훈련용 표적 드론으로 사용했다.
현대에 이르러 무인 항공기(UAV, Unmanned Aerial Vehicle)는 흔히 드론(Drone)이라고도 불리며, 군사 분야에서 중요한 역할을 담당하고 있다. 주요 임무는 정보 수집과 정찰 활동이다. 이름에서 알 수 있듯 일반적으로 사람이 직접 탑승하지 않도록 설계된다. 과거와 마찬가지로 원격으로 조종되는 표적 드론 역시 사격 훈련 등에 계속 사용되고 있다.
17. 사용 규정
여러 국가는 비상업적 목적으로도 모형 항공기 비행에 대한 규제와 제한을 두고 있으며, 이는 일반적으로 해당 국가의 민간 항공 당국에 의해 부과된다.
17. 1. 미국
미국에서는 여러 연방 기관 및 주/지방 정부, 민간 단체가 무선 조종 모형 항공기 및 무인 항공기의 운용을 규제하고 있다.'''연방 항공국 (FAA)'''
무선 조종 모형 항공기의 법적 지위는 한동안 불분명했으나 여러 법적 공방을 거치며 정리되었다. 2014년 3월, ''Huerta v. Pirker'' 사건에서 미국 교통안전위원회(NTSB) 행정 법원 판사는 모형 항공기가 법적으로 "항공기"가 아니므로 연방 항공 규정(FAR)의 적용을 받지 않는다고 판결하며, 모형 항공기 조종사에 대한 미국 연방 항공국(FAA)의 제재 조치를 기각했다.[24] 그러나 같은 해 11월, NTSB 전체 위원회는 이 결정을 뒤집고 모형 항공기도 최소한 '항공기의 부주의하고 무모한 운행 금지' 조항([https://www.law.cornell.edu/cfr/text/14/91.13 14 CFR 91.13])의 적용 대상인 '항공기'로 간주된다고 판결했다. 이에 따라 Pirker의 행위가 무모한 운행에 해당하는지 다시 판단하기 위해 사건을 행정 판사에게 돌려보냈다.[25] 이 판결로 인해 모형 항공기에도 항공기에 적용되는 다른 연방 항공 규정이 잠재적으로 적용될 가능성이 열렸다.
2014년 6월, FAA는 2012년 의회를 통과한 FAA 현대화 및 개혁법 제336조(특정 기준 충족 시 모형 항공기를 향후 규제에서 면제하는 내용)에 대한 해석 공지를 발표했다.[26] FAA는 이 공지에서 법적 요건을 충족하지 못하는 모형 항공기는 무인 항공기로 간주되어 기존 및 향후의 모든 FAA 규정 적용 대상임을 분명히 했다.[26] 또한, 면제 대상인 모형 항공기라 할지라도 법적으로 항공기이며, 14 CFR 91.13(부주의/무모 운행 금지) 및 [https://www.law.cornell.edu/cfr/text/14/91.113 14 CFR 91.113](다른 항공기 회피 의무) 등 특정 규정을 위반할 경우 제재할 권한이 있다고 밝혔다.
2018 회계 연도 국방 수권법에 따라, 취미용으로 비행하는 카메라 장착 소형 무인 항공기 시스템(sUAS) 및 전통적인 무선 조종 항공기 조종사는 FAA에 등록해야 한다. 3년 등록 기간 동안 5USD의 수수료를 내야 하며, 10자리의 영숫자 개인 FAA 등록 코드를 발급받아 2019년 2월 25일까지 항공기 외부에 부착해야 한다. 이 등록 코드는 조종사 개인에게 부여되므로, 소유한 여러 대의 항공기에 동일한 코드를 사용할 수 있다.[27]
'''연방 통신 위원회 (FCC)'''
미국에서 아마추어 무선 면허를 소지한 사람은 FCC 규정 97.215에 따라 아마추어 무선 주파수를 사용하여 모형 항공기를 원격 조종할 수 있다. 그러나 FCC는 규정 97.113에 따라 아마추어 무선 주파수를 상업적 활동(경제적 이득이나 영리 목적)에 사용하는 것을 금지한다. 현재 상업용 무인 항공기를 위한 지정된 명령 및 제어 주파수가 마련되지 않아, 많은 상업용 드론이 아마추어 무선 주파수를 사용하는 경우가 있지만 이는 규정 위반에 해당한다. FCC는 아직 이에 대한 강제 조치를 적극적으로 취하지는 않았으나(1997년부터 관련 산업/사업용 주파수 대역 승인을 시작함[28]), 규정 위반 시 상당한 금액의 벌금을 부과할 권한을 가진다.[19]
FCC는 FAA와 달리, 규정 97.215에 따라 비행하는 아마추어 무선 조종사에게 별도의 등록 코드 부착을 요구하지는 않는다 (FAA 등록 코드는 이미 부착되어야 함). 다만, 2000년 7월 중순부터[29] FCC 아마추어 무선 면허 소지자에게는 호출 부호와 연결된 10자리 "FCC 등록 번호"(FRN)가 할당되어 있으며,[30] 원하는 경우 FAA 등록 코드와 함께 모델에 부착할 수 있다. FRN 코드 시스템 도입 당시 FCC는 "등록 번호 사용은 자발적이지만, 향후 의무화를 고려할 것"이라고 밝혀, 미래의 필요에 따라 사용될 가능성을 열어두었다.
'''국립공원관리청'''
2014년 국립공원관리청의 칙령에 따라, 국립공원관리청이 관리하는 모든 토지 내에서 모형 항공기 및 기타 무인 항공기의 이착륙 및 운용이 금지되었다. 단, 이 규칙 제정 이전에 이미 설립된 지정된 모형 항공기 비행장은 예외로 인정된다. 국립공원관리청은 영공에 대한 직접적인 관할권이 없으므로(이는 FAA의 권한), 이 규칙은 국립공원 부지 내에서의 운용에만 적용되며, 다른 곳에서 이륙하여 국립공원 상공을 비행하는 경우에는 적용되지 않는다.
'''주 및 지방 정부'''
다양한 주 및 지방 정부 차원에서도 모형 항공기에 영향을 미치는 법률과 조례가 존재한다. 많은 주와 지방 정부는 지역 공원 등에서 모형 항공기의 비행을 제한하거나 금지하고 있다. 일부 주 법률은 무인 항공기를 이용한 항공 사진 촬영을 제한하려는 움직임을 보이지만, 영공과 항공기 운항에 대한 규제 권한은 연방 정부인 FAA에 전적으로 속해 있으므로, 이러한 주 법률은 연방 법률 우선 원칙(연방 선점)에 따라 법적 분쟁 시 무효화될 가능성이 높다. 또한, 사생활 보호에 대한 합리적인 기대가 없는 장소에서의 항공 사진 촬영을 제한하는 법률은 미국 헌법 수정 제1조에서 보장하는 표현의 자유와 충돌할 소지도 있다.
'''모형 항공 아카데미 (AMA)'''
모형 항공 아카데미(AMA)는 자체적으로 [http://www.modelaircraft.org/files/105.pdf 안전 규정]을 마련하여 운영하고 있다. 이 규정은 AMA에 소속된 모든 모형 항공 클럽과 비행장에서의 모형 항공기 운행에 적용되며, 미국 내 대부분의 지정된 모형 항공 비행장이 이에 해당한다.
17. 2. 호주
오스트레일리아에서 모형 항공기 운용은 오스트레일리아 통신 미디어청(ACMA)에서 시행하는 무선 주파수 대역 사용에 관한 법률 및 규정과 민간 항공 안전청(CASA)에서 시행하는 공역 사용에 관한 규정의 적용을 받는다.오스트레일리아의 모든 무인 항공기(UAV) 활동은 민간 항공 안전 규정(CASR) Part 101[31]의 적용을 받는다. 이 규정에는 다른 운영 외에도 UAV 및 모형 항공기에 대한 섹션이 포함되어 있다. 현재 이 규정은 검토 중이며, UAV 및 모형 항공기와 관련된 새로운 규정이 도입될 것으로 예상된다.
- 비상업적 사용: CASR 섹션 101-3[32]에 의해 규제되며, 다음과 같은 주요 요구 사항이 있다.
- 모형은 스포츠 또는 레크리에이션 목적으로만 비행해야 하며, 모형 운영을 통해 어떠한 상업적 이익도 얻어서는 안 된다.
- 최대 이륙 중량은 150kg이다. 단, 25kg을 초과하는 모형은 추가 조건 하에 지정된 클럽 환경에서 운영해야 한다.
- 100g 미만의 모형은 규정 적용에서 제외된다.
- 공인된 단체(예: MAAA)의 서면 절차가 없는 한 주간에만 비행할 수 있다.
- 모형은 운영자의 지속적인 직접 시야 내에 있어야 한다.
- 비행장으로부터 3nmi 이내, 통제 공역 내에서는 지상 약 121.92m까지만 비행할 수 있다.
- 상업적 사용: CASR 101-1의 UAV 운영 섹션에 따라 운영된다. 이 경우 공식적인 면허, 교육 및 문서화 절차를 승인받고 따라야 한다. 이러한 요구 사항은 일반적으로 수천 달러의 비용이 들어 대부분의 취미 활동가에게는 상업적 운영이 현실적으로 어렵다. CASA는 현재 이 부분을 검토하고 있으며, 초기 보고서에 따르면 경량 UAV에 대해서는 공식 인증 요구 없이 더 간소화된 등록 절차를 도입할 가능성이 있다.
17. 3. 인도
인도에서는 무선조종 항공기를 운용하기 위한 특정 조건들이 있다. 항공기가 사용하는 주파수 대역은 정해진 조건을 충족해야 한다. 또한, 조종자는 해당 항공기 등급에 맞는 자격을 갖추어야 하며, 조종자의 이름은 반드시 기록되어야 한다. 직접 제작한 항공기의 경우에는 별도의 면허가 필요하다.참조
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