플래퍼론
"오늘의AI위키"의 AI를 통해 더욱 풍부하고 폭넓은 지식 경험을 누리세요.
1. 개요
플래퍼론은 항공기의 롤과 뱅크를 제어하고 플랩과 유사하게 실속 속도를 줄이는 기능을 하는 항공기 제어 장치이다. 플래퍼론은 에일러론과 플랩의 개별 제어 장치를 사용하며, 믹서를 통해 조종사의 입력을 결합한다. 플래퍼론은 날개 표면 형상을 변경하여 공기 흐름을 조절하는 유연한 날개 기술에 기반하며, NASA의 X-53 능동 공력탄성 날개와 적응형 컴플라이언트 날개 등이 연구되고 있다. 또한, 유체역학적 접근 방식을 통해 플래퍼론 개발이 진행 중이며, 무게, 비용, 관성을 줄이고 제어 응답성을 향상시키기 위한 연구가 이루어지고 있다. 플래퍼론 기술은 무인 항공기 및 차세대 전투기 개발에 기여할 수 있지만, 기술적 한계, 안전 문제, 비용 문제 등에 대한 논란과 비판이 존재한다.
더 읽어볼만한 페이지
- 비행 역학 - 6 자유도
6 자유도는 3차원 공간에서 물체의 운동을 정의하는 여섯 가지 독립적인 방식으로, x, y, z축을 기준으로 하는 세 가지 병진 운동과 각 축을 중심으로 회전하는 세 가지 회전 운동으로 구성되어 로봇공학, 기계공학 등 다양한 분야에서 활용된다. - 비행 역학 - 보조 날개
항공기 날개에 장착되어 롤 제어를 담당하며 좌우 기울기를 조절하는 조종면인 보조 날개는 에일러론이라고도 불리며, 다양한 종류와 작동 방식으로 항공기 비행 역학에 중요한 영향을 미친다. - 항공기 조종 - 플랩
플랩은 항공기 날개에 장착되어 이착륙 시 양력을 증가시키는 장치로, 낮은 속도에서 양력을 발생시켜 안전한 이착륙을 돕고 이착륙 거리를 단축하며, 항공기 종류에 따라 다양한 형태로 존재한다. - 항공기 조종 - 6 자유도
6 자유도는 3차원 공간에서 물체의 운동을 정의하는 여섯 가지 독립적인 방식으로, x, y, z축을 기준으로 하는 세 가지 병진 운동과 각 축을 중심으로 회전하는 세 가지 회전 운동으로 구성되어 로봇공학, 기계공학 등 다양한 분야에서 활용된다. - 날개 설계 - 복엽기
복엽기는 위아래 두 날개를 가진 항공기로, 초기 항공기 개발과 제1차 세계 대전에서 중요한 역할을 했으나, 공기역학적 단점과 무게로 인해 현재는 훈련기나 특수 목적으로 활용 범위가 축소되었으며, 스태거, 스트럿, 와이어링, 베이 등의 구조적 특징을 갖는다. - 날개 설계 - 전익기
전익기는 날개 전체로 양력을 얻는 고정익 항공기로, 안정성 및 제어의 어려움에도 불구하고 공기 저항 감소, 경량화, 넓은 내부 공간, 스텔스 성능 등의 장점을 가지며 컴퓨터 제어 기술 발전으로 실용적인 항공기로 발전했다.
| 플래퍼론 |
|---|
2. 작동 원리
플래퍼론은 기존의 에일러론과 마찬가지로 항공기의 롤 또는 뱅크(기울기)를 제어하는 것 외에도, 양쪽 플래퍼론을 함께 내려 플랩과 유사하게 실속 속도를 줄일 수 있다.
플래퍼론을 장착한 항공기에서 조종사는 에일러론과 플랩에 대한 표준 개별 제어 장치를 여전히 가지고 있지만, 플랩 제어는 플래퍼론의 운동 범위를 변경하기도 한다. "믹서"라고 하는 기계 장치는 조종사의 입력을 플래퍼론으로 결합하는 데 사용된다. 에일러론과 플랩 대신 플래퍼론을 사용하는 것은 단순화된 것처럼 보일 수 있지만, 믹서의 복잡성으로 인해 어느 정도 복잡성이 남아 있다.
항공기 비행 제어면 (에일러론, 승강타, 엘리본, 플랩 및 플래퍼론)의 기능을 융합하여 무게, 비용, 항력 및 관성을 줄이고, 조종성을 향상시키며, 구조 단순화를 통해 적 레이더에 의한 탐지를 어렵게 하는 연구가 진행되고 있다. 이러한 연구는 무인 항공기(드론) 및 최신 전투기에 활용될 수 있다.
플래퍼론이 장착된 항공기에서 조종사는 에일러론과 플랩에 대한 표준 개별 제어 장치를 여전히 가지고 있지만, 플랩 제어는 플래퍼론의 운동 범위를 변경하기도 한다. "믹서"라고 하는 기계 장치는 조종사의 입력을 플래퍼론으로 결합하는 데 사용된다. 에일러론과 플랩 대신 플래퍼론을 사용하는 것은 단순화된 것처럼 보일 수 있지만, 믹서의 복잡성으로 인해 어느 정도 복잡성이 남아있다.
데니 키트폭스와 같은 일부 항공기는 플래퍼론을 날개 아래에 매달아 (슬롯 플랩과 유사한 방식으로) 높은 받음각 또는 낮은 속도에서 방해받지 않는 기류를 제공한다.[1] 플래퍼론 표면이 날개의 후미 아래에 경첩으로 연결되어 있을 때, 1930년대 융커스 항공기, 예를 들어 융커스 Ju 52 여객기, 그리고 상징적인 융커스 Ju 87 ''슈투카'' 제2차 세계 대전 급강하 폭격기 등 여러 종류의 후미 표면인 ''도펠플뤼겔''(문자 그대로 "이중 날개") 유형에서 유래하여 "융커스 플래퍼론"이라고 불리기도 한다.
3. 역사
데니 키트폭스와 같은 일부 항공기는 높은 받음각 또는 낮은 속도에서 방해받지 않는 기류를 제공하기 위해 (슬롯 플랩과 유사한 방식으로) 플래퍼론을 날개 아래에 매달기도 한다.[1] 1930년대 융커스 항공기, 예를 들어 융커스 Ju 52 여객기나 제2차 세계 대전 급강하 폭격기인 융커스 Ju 87 ''슈투카'' 등 여러 종류의 항공기에서 사용된 후미 표면인 ''도펠플뤼겔''(문자 그대로 "이중 날개")에서 유래하여 플래퍼론 표면이 날개의 후미 아래에 경첩으로 연결되어 있을 때, "융커스 플래퍼론"이라고 불리기도 한다.
4. 연구 개발 동향
현재 플렉시블 윙(flexible wings)이나 경계층 제어(fluidics) 등의 연구가 진행되고 있다.
4. 1. 플렉시블 윙 (Flexible Wings)
플렉시블 윙은 비행 중에 날개 표면의 대부분 또는 전체 형상을 변경하여 공기 흐름을 바꾸는 방식이다. 미국 항공우주국(NASA)의 X-53 능동 공력탄성 날개가 그 예시이다.[2][3][4] 군사 및 상업 분야에서 적응형 콤플라이언트 날개 연구도 진행 중이다.[8][9][10] 이는 라이트 형제가 개발하여 특허를 취득한 날개 비틀림 기술로의 회귀라고도 할 수 있다.
4. 2. 유체 제어 (Fluidics)
유체역학에서 순환 제어를 통해 차량 내 힘이 발생하며, 더 크고 복잡한 기계 부품 대신 더 작고 간단한 유체 시스템(공기 흐름을 방출하는 슬롯)이 사용된다. 여기서 유체 내 더 큰 힘은 더 작은 제트 또는 유체 흐름에 의해 간헐적으로 전환되어 차량의 방향을 변경한다.[5][6][7] 이러한 유체역학의 사용은 질량과 비용을 최대 절반까지 절감하고, 매우 낮은 관성과 빠른 응답 시간, 그리고 단순함을 가능하게 한다.
경계층 제어는 공기 순환을 제어하여 기체에 작용하는 힘을 생성하는 것이다. 미세한 제트나 공기 흐름으로 공기 흐름을 편향시켜 큰 힘을 생성하고 기체 방향을 바꿀 수 있으므로, 크고 복잡한 기계 부품 대신 작고 단순한 경계층 제어 시스템(공기 흐름을 분출하는 슬롯)을 사용할 수 있다.[11][12][13] 경계층 제어를 사용하면 무게와 비용을 최대 50% 절감하고, 관성력을 줄여 조종성을 향상시키는 동시에 기구를 단순화할 수 있다.
5. 활용 사례
플래퍼론이 장착된 항공기에서 조종사는 에일러론과 플랩을 각각 제어할 수 있지만, 플랩 제어는 플래퍼론의 운동 범위도 변경한다. "믹서"라는 기계 장치는 조종사의 입력을 플래퍼론에 결합하는 데 사용된다. 에일러론과 플랩 대신 플래퍼론을 사용하는 것은 단순해 보이지만, 믹서의 복잡성 때문에 어느 정도 복잡성이 남아 있다.[1]
데니 키트폭스와 같은 일부 항공기는 (슬롯 플랩과 유사한 방식으로) 높은 받음각이나 낮은 속도에서 방해받지 않는 기류를 제공하기 위해 플래퍼론을 날개 아래에 매달기도 한다. 플래퍼론 표면이 날개 뒤쪽 아래에 경첩으로 연결되어 있을 때, 1930년대 융커스 항공기, 예를 들어 융커스 Ju 52 여객기, 그리고 제2차 세계 대전 급강하 폭격기인 융커스 Ju 87 ''슈투카'' 등 여러 종류의 항공기에서 사용된 후미 표면인 ''도펠플뤼겔''(문자 그대로 "이중 날개")과 유사한 형태를 가져 "융커스 플래퍼론"이라고 불리기도 한다.
참조
[1]
웹사이트
LAA Type Acceptance Data Sheet Issue 7 Rev A
http://www.lightairc[...]
2021-03-02
[2]
간행물
Morphing Wings
http://www.aviationw[...]
2006-11-27
[3]
웹사이트
FlexSys Inc.: Aerospace
http://www.flxsys.co[...]
2011-04-26
[4]
웹사이트
Mission Adaptive Compliant Wing – Design, Fabrication and Flight Test
http://www.flxsys.co[...]
FlexSys Inc., Air Force Research Laboratory
2011-04-26
[5]
논문
The flapless air vehicle integrated industrial research (FLAVIIR) programme in aeronautical engineering
http://journals.pepu[...]
London: Mechanical Engineering Publications
[6]
웹사이트
Showcase UAV Demonstrates Flapless Flight
http://www.baesystem[...]
BAE Systems
2010-12-22
[7]
뉴스
Demon UAV jets into history by flying without flaps
http://www.metro.co.[...]
Associated Newspapers Limited
2010-09-28
[8]
간행물
Morphing Wings
http://www.aviationw[...]
2006-11-27
[9]
웹사이트
FlexSys Inc.: Aerospace
http://www.flxsys.co[...]
2011-04-26
[10]
웹사이트
Mission Adaptive Compliant Wing – Design, Fabrication and Flight Test
http://www.flxsys.co[...]
FlexSys Inc., Air Force Research Laboratory
2011-04-26
[11]
논문
The flapless air vehicle integrated industrial research (FLAVIIR) programme in aeronautical engineering
http://journals.pepu[...]
London: Mechanical Engineering Publications
[12]
웹사이트
Showcase UAV Demonstrates Flapless Flight
http://www.baesystem[...]
BAE Systems
2010-12-22
[13]
뉴스
Demon UAV jets into history by flying without flaps
http://www.metro.co.[...]
Associated Newspapers Limited
2010-09-28
본 사이트는 AI가 위키백과와 뉴스 기사,정부 간행물,학술 논문등을 바탕으로 정보를 가공하여 제공하는 백과사전형 서비스입니다.
모든 문서는 AI에 의해 자동 생성되며, CC BY-SA 4.0 라이선스에 따라 이용할 수 있습니다.
하지만, 위키백과나 뉴스 기사 자체에 오류, 부정확한 정보, 또는 가짜 뉴스가 포함될 수 있으며, AI는 이러한 내용을 완벽하게 걸러내지 못할 수 있습니다.
따라서 제공되는 정보에 일부 오류나 편향이 있을 수 있으므로, 중요한 정보는 반드시 다른 출처를 통해 교차 검증하시기 바랍니다.
문의하기 : help@durumis.com