플랩

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1. 개요

플랩은 항공기 날개에 장착되어 날개 형상을 변화시켜 양력과 항력을 조절하는 장치이다. 플랩은 항공기의 이착륙 시 낮은 속도에서도 충분한 양력을 발생시켜 안전한 비행을 돕지만, 순항 시에는 항력 증가로 인해 사용하지 않는다. 플랩은 플레인 플랩, 스플릿 플랩, 슬롯 플랩, 파울러 플랩 등 다양한 종류가 있으며, 항공기 종류에 따라 이륙 및 착륙 시 플랩 사용법이 다르다. 플랩 트랙, 추력 게이트, 슬랫, 스포일러, 에어 브레이크, 에일러론 등과 같은 다른 장치와 함께 사용되기도 한다.

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플랩
플랩
기본 정보
종류	후퇴식 플랩 분할 플랩 슬롯 플랩 파울러 플랩 융커스 플랩
주요 기능	양력 증가 항력 증가 실속 속도 감소 착륙 거리 단축
사용 위치	항공기 날개 뒷전
작동 방식	유압식 전기식 수동식
작동 원리
양력 증가 원리	날개 캠버 증가 날개 면적 증가 (파울러 플랩)
항력 증가 원리	날개 후방의 공기 흐름 방해 공기 저항 증가
종류별 특징
후퇴식 플랩	구조 간단 양력 증가 효과 보통
분할 플랩	후퇴식 플랩의 일종 양력 증가 효과 약간 더 높음
슬롯 플랩	플랩 앞부분에 슬롯 공기 흐름 개선, 높은 받음각 유지 양력 증가 효과 높음
파울러 플랩	플랩이 날개 뒤로 밀려나면서 면적 증가 매우 높은 양력 증가 효과
융커스 플랩	작동 방식 특이 고유한 디자인
활용
이착륙 시	낮은 속도에서 양력 확보 안전한 이착륙 가능
선회 시	속도 유지 및 선회 성능 향상
저속 비행 시	실속 방지 및 안정성 확보
관련 기술
고양력 장치	플랩, 슬랫, 스포일러 등
실속 방지 장치	플랩, 슬랫, 에일러론 워시아웃 등
기타
참고 사항	플랩은 항공기 설계에서 매우 중요한 요소 성능 및 안전에 큰 영향

2. 플랩의 원리와 기능

플랩은 날개의 면적과 캠버(날개 곡률)를 변화시켜 양력과 항력을 증가시키는 장치이다. 양력 증가는 이륙과 착륙 거리를 단축시키고, 항력 증가는 착륙 시 감속을 용이하게 한다.

일반적인 항공기 양력 방정식은 다음과 같다.^[1]

: $L = \tfrac12 \rho V^2 S C_L$

여기서:

''L''은 생성되는 양력
'' $\rho$ ''는 공기 밀도
''V''는 항공기의 대기 속도
'''S'''는 날개 면적
''' $C_L$ '''은 양력 계수

플랩은 위 식에서 S(날개 면적)와

C_L

(양력 계수)을 증가시켜 낮은 속도(V)에서도 충분한 양력(L)을 발생시킨다. 따라서 플랩은 단거리 이착륙(STOL)에 널리 사용된다.

주황색 포드 세 개는 플랩 트랙 메커니즘을 공기역학적으로 효율적으로 만드는 페어링이다. 플랩(에어버스 A319)은 이것들 바로 위에 있다.

이론적으로는 플랩 구조가 다단계이고 복잡할수록 효율이 뛰어나지만, 실제로는 구조가 복잡해질수록 중량이 늘어나 비행 효율을 떨어뜨리게 된다. 따라서 항공기 설계 과정에서는 플랩의 복잡성에서 얻어지는 효율성과 무거운 플랩의 비효율성을 절충하여 플랩 구조를 결정한다.

2. 1. 플랩의 작동 방식

플랩은 주날개에 장착되어 주날개의 형상을 변화시키는 역할을 한다. 플랩이 전개되면 날개 뒷면에서 미끄러져 나오면서 주날개의 면적과 받음각이 커진다. 이에 따라 주날개는 플랩이 없을 때보다 더 큰 양력을 발생시켜 항공기가 낮은 속도에서도 안전하게 비행할 수 있게 해준다. 이러한 특징 덕분에 항공기는 이·착륙 시에 플랩을 전개한다.^[1]

플랩을 펼치면 항공기의 항력 계수도 증가한다. 즉, 주어진 무게와 속도에서 플랩은 항력을 증가시킨다. 플랩은 날개의 스팬 방향 양력 분포를 왜곡시켜 유도 항력을 증가시키고, 일부 플랩은 날개 면적을 늘려 압력 항력 또한 증가시킨다.^[1]

항공기 종류에 따라 이륙 시 플랩을 부분적으로 펼칠 수 있다.^[1] 이륙 시 플랩을 사용하면 활주로 거리와 상승률을 맞바꾸게 된다. 즉, 플랩을 사용하면 지면 활주 거리는 줄어들지만 상승률은 감소한다. 이륙 시 사용하는 플랩의 양은 항공기 유형별로 다르며, 제조사는 사용 한계를 제시하고 예상되는 상승률 감소를 나타낸다. 세스나 172S 조종 설명서에서는 지면이 부드럽거나 활주로가 짧을 경우 이륙 시 플랩을 10° 펼치고, 그렇지 않으면 0°로 사용하는 것을 권장한다.^[2]

착륙 시 플랩을 완전히 펼치면 항공기의 실속 속도가 낮아져 더 느린 속도로 접근할 수 있으며, 이를 통해 더 짧은 거리에서 착륙할 수 있다. 완전히 펼쳐진 플랩은 양력과 항력을 증가시켜 더 가파르고 느린 접근을 가능하게 하지만, 익면하중이 매우 낮은 항공기에서는 조종이 어려워진다. 횡풍은 항공기의 풍상 쪽에서 더 많은 양력과 항력을 발생시켜 항공기가 의도된 비행 경로에서 벗어나게 할 수 있다. 따라서 많은 경항공기는 횡풍이 부는 상황에서 플랩 설정을 줄이고 착륙한다. 또한, 항공기가 지상에 있을 때 플랩은 양력을 계속 발생시켜 항공기 무게가 타이어에 완전히 실리는 것을 방해하므로, 특히 습하거나 얼음이 있는 조건에서 제동 거리가 증가할 수 있다. 조종사는 이러한 현상을 방지하기 위해 가능한 한 빨리 플랩을 올린다.^[2]

2. 2. 플랩 사용의 이점과 한계

플랩은 주날개에 장착되어 날개의 형상을 변화시키는 장치이다. 플랩이 전개되면 날개 면적과 받음각이 커져서, 항공기가 낮은 속도에서도 안전하게 비행할 수 있도록 더 큰 양력을 발생시킨다. 이러한 특징 덕분에 항공기는 이착륙 시에 플랩을 사용하며, 특히 단거리 이착륙(STOL)에 광범위하게 사용된다.^[1]

플랩을 펼치면 항력 계수도 증가한다. 주어진 무게와 속도에서 플랩은 항력을 증가시키며, 특히 유도 항력과 압력 항력이 증가한다.^[1]

이륙 시에는 활주 거리를 줄이기 위해 플랩을 부분적으로 사용하기도 한다. 하지만 플랩을 사용하면 상승률이 감소하는 단점도 있다. 세스나 172S 조종 설명서에서는 지면 상태에 따라 플랩 사용을 조절하도록 권장한다.^[2]

착륙 시에는 플랩을 완전히 펼쳐서 항공기의 실속 속도를 낮추고, 더 짧은 거리에서 착륙할 수 있도록 돕는다. 그러나 횡풍이 부는 상황에서는 플랩 사용을 줄여야 할 수도 있으며, 지상에서는 플랩이 브레이크 효과를 감소시킬 수 있으므로 주의해야 한다.^[2]

일부 활공기는 비행 중에도 플랩을 사용하여 날개의 곡률을 최적화하고, 상승기류를 효율적으로 이용하거나 고속에서 기수 하향 피칭 모멘트를 줄이는 데 활용한다.

나카지마 키-43과 같은 일부 전투기는 공중전 중 조종성을 향상시키기 위해 특수 플랩을 사용하기도 한다. 이러한 플랩은 더 큰 양력을 생성하여 전투기가 더 좁은 회전을 할 수 있게 한다.^[3]

3. 플랩의 종류

플랩은 그 형태와 작동 방식에 따라 다양하게 분류된다.

플레인 플랩 (Plain flap): 날개 뒷부분이 단순하게 아래로 꺾이는 형태이다. 1910년대에 시험되었으나 효율성이 낮아 단순함이 요구되는 경우에만 사용된다.
스플릿 플랩 (Split flap): 날개 아랫면만 아래로 꺾이고 윗면은 고정되어 플레인 플랩보다 양력은 증가하지만 항력도 크게 증가한다. 제2차 세계 대전 시기 항공기에 많이 사용되었다.
슬롯 플랩 (Slotted flap): 플랩과 날개 사이에 틈(슬롯)을 두어 날개 아래쪽의 고압 공기가 플랩 위로 흐르면서 양력을 증가시키는 형태이다.
파울러 플랩 (Fowler flap): 뒤로 이동하면서 아래로 꺾이는 형태로, 날개 면적과 곡률을 동시에 증가시켜 양력 증가 효과가 매우 크다. 주로 대형 항공기에 사용되지만, 복잡한 구조로 인해 무게가 증가한다.

보잉 747이 영국 런던의 히드로 공항에 착륙하기 위해 플랩을 완전히 전개한 모습(복잡한 다단계 구조).

융커스 플랩 (Junkers flap): 날개 뒷전에 별도의 에어포일 형태로 부착되는 슬롯 플랩의 일종으로, 융커스 Ju 52와 융커스 Ju 87 슈투카에서 주로 사용되었다.
구즈 플랩 (Gouge flap): 아서 구즈가 1936년에 발명하였으며, 숏 엠파이어와 숏 선더랜드 수상기에서 사용되었다.
페어리-영맨 플랩 (Fairey-Youngman flap): 페어리 파이어플라이와 페어리 바라쿠다에 사용된 복잡한 구조의 플랩이다.
자프 플랩 (Zap flap): 노스롭 P-61 블랙 위도우에 사용된 플랩이다.
크루거 플랩 (Krueger flap): 날개 앞전 아래쪽에 접히는 플랩으로, 현대식 후퇴익 여객기에 많이 사용된다.
거니 플랩 (Gurney flap): 에어포일 후류 가장자리의 고압면에 장착되는 작은 수직 탭으로, 시코르스키 S-76B 등 일부 헬리콥터에 사용되었다.
블로운 플랩 (Blown flap): 엔진에서 생성된 공기 또는 배기가스를 플랩 위로 통과시켜 양력을 증가시키는 방식으로, 록히드 T2V 시스타와 보잉 YC-14에 사용되었다.
플래퍼론 (Flaperon): 플랩과 에일러론의 기능을 결합한 것이다.
기타 플랩:
전연 플랩 (Leading edge flap): 날개 앞전 전체가 아래쪽으로 회전하는 형태이다.
연속형 후미전단 플랩 (Continuous trailing-edge flap, CTEF): 헬리콥터 로터 블레이드용 능동형 플랩이다.
적응형 순응익 (Flexible flap): 플렉스포일(FlexFoil)이라고도 불리며, 에어포일 형상을 변경하는 유연한 플랩이다.

3. 1. 플레인 플랩 (Plain flap)

플레인 플랩은 날개 뒷부분이 단순하게 아래로 꺾이는 형태이다. 앞쪽에 단순한 경첩을 장착하여 에어포일의 후방 부분이 아래로 회전하는 방식이다.^[7] 1913년과 1914년에 영국 왕립항공공장과 영국 국립물리연구소에서 플랩을 시험했지만, 실제 항공기에 설치되지는 않았다.^[8] 1916년, 페어리 항공 회사는 개조 중이던 소푸위스 베이비에 특허받은 캠버 변경 장치를 포함한 여러 가지 개선을 가했고, 이를 페어리 햄블 베이비로 개명하였다. 이는 플랩을 장착하고 비행한 최초의 항공기였다.^[8] 페어리 햄블 베이비는 에일러론을 통합한 전폭 플레인 플랩을 장착하여 플래퍼론의 첫 번째 사례가 되었다.^[8] 1917년에는 브레게가 브레게 14 정찰/폭격기의 하부 날개에 자동 플랩을 장착했다.^[9] 플레인 플랩은 다른 플랩 유형보다 효율성이 낮아, 단순성이 요구되는 경우에만 사용된다.

3. 2. 스플릿 플랩 (Split flap)

날개 아랫면만 아래로 꺾이는 형태로, 윗면은 고정되어 있다. 플레인 플랩보다 양력 증가 효과가 크지만, 항력도 크게 증가한다.^[10] 제2차 세계 대전 시기 항공기에 많이 사용되었다.

익형 하면의 후미 부분은 플랩 전단부에서 아래쪽으로 경첩이 달려 있고, 상면은 움직이지 않는다. 이로 인해 종방향 트림에 큰 변화가 생겨 기수가 아래 또는 위로 기울어질 수 있다. 완전히 편향된 분할 플랩은 스포일러와 매우 유사하게 작용하여 항력 계수를 크게 증가시킨다. 양력 계수도 약간 증가시킨다. 1920년에 오빌 라이트와 제임스 M. H. 제이콥스가 발명했지만, 1930년대에 들어서야 일반화되었고, 그 후 빠르게 대체되었다.^[11] 더글러스 DC-1(DC-3과 C-47의 원형)은 분할 플랩을 사용한 많은 항공기 유형 중 하나였다.

3. 3. 슬롯 플랩 (Slotted flap)

플랩과 날개 사이에 틈(슬롯)을 두어 공기 흐름을 원활하게 하는 형태이다. 슬롯을 통해 날개 아래쪽의 고압 공기가 플랩 위로 흐르면서 공기 흐름이 플랩에 부착되도록 하여 스플릿 플랩에 비해 양력을 증가시킨다.^[12] 주익의 전체 코드에 걸친 양력이 크게 증가하는데, 이는 주익 후류에서 나오는 공기의 속도가 일반적인 비 플랩 상태의 자유 유동 속도의 80%에서 슬롯 플랩의 앞전을 따라 흐르는 고속, 저압 공기의 속도로 증가하기 때문이다.^[13]

날개와 플랩 사이로 공기가 통과할 수 있는 플랩은 모두 슬롯 플랩으로 간주된다. 슬롯 플랩은 핸들리 페이지(Handley-Page)의 연구 결과이며, 1920년대의 슬롯 변형이었지만 훨씬 후까지 널리 사용되지는 않았다. 일부 플랩은 효과를 더욱 높이기 위해 여러 개의 슬롯을 사용하기도 한다.

3. 4. 파울러 플랩 (Fowler flap)

파울러 플랩은 뒤로 이동하면서 아래로 꺾이는 형태로, 날개 면적과 곡률(캠버)을 동시에 증가시킨다.^[14] 양력 증가 효과가 매우 커서 대형 항공기에 주로 사용되지만, 복잡한 구조로 인해 무게가 증가하는 단점이 있다.

파울러 플랩은 후방으로 슬라이드한 후 아래로 접히는 분할 플랩의 일종으로, 코드(현) 길이를 늘리고 캠버를 증가시킨다.^[14] 일반 플랩처럼 날개 상면의 일부를 형성할 수도 있고, 분할 플랩처럼 그렇지 않을 수도 있지만, 내려가기 전에 반드시 후방으로 슬라이드해야 한다. 구즈 플랩(Gouge Flap)과 달리 항상 슬롯 효과를 제공한다.

이 플랩은 1924년 하란 D. 파울러(Harlan D. Fowler)가 발명하고, 1932년 프레드 와이크(Fred Weick)에 의해 NACA에서 시험되었다. 1935년 마틴 146(Martin 146) 시제기에 처음 사용되었고,^[15] 1937년 록히드 슈퍼 일렉트라에 양산 적용되었으며,^[15] 여러 개의 슬롯을 사용하는 경우가 많은 현대 항공기에서 널리 사용되고 있다.^[16]

3. 5. 융커스 플랩 (Junkers flap)

융커스 플랩은 날개 뒷전에 별도의 에어포일 형태로 부착되는 슬롯 플랩의 일종이다.^[17] 다른 유형보다 사용하지 않을 때 항력이 더 크지만, 평면 플랩이나 분할 플랩보다 추가 양력을 생성하는 데 더 효과적이며 기계적 단순성을 유지한다. 1920년대 후반 융커스의 오토 마더(Otto Mader)가 발명했으며, 융커스 Ju 52와 융커스 Ju 87 슈투카(Stuka)에서 가장 많이 볼 수 있었다. 데니 키트폭스(Denney Kitfox)와 같은 많은 최신 초경량 항공기에서도 동일한 기본 설계를 찾아볼 수 있다. 이러한 유형의 플랩을 외부 에어포일 플랩이라고도 부른다.^[18]

3. 6. 구즈 플랩 (Gouge flap)

구즈 플랩은 후미전단을 아래로 향하게 하는 곡선 트랙을 따라 뒤로 미끄러지는 일종의 분할 플랩으로, 트림에 영향을 주거나 추가적인 메커니즘을 필요로 하지 않고 코드와 캠버를 증가시킨다.^[19] 아서 구즈(Arthur Gouge)가 1936년 숏 브라더스(Short Brothers)를 위해 발명했으며, 매우 두꺼운 숏 A.D.5 에어포일을 사용한 숏 엠파이어(Short Empire)와 선더랜드 수상기에서 사용되었다. 숏 브라더스가 이 방식을 사용한 유일한 회사였을 가능성이 있다.

3. 7. 페어리-영맨 플랩 (Fairey-Youngman flap)

페어리-영맨 플랩은 아래로 내려온 후(융커스 플랩이 됨) 뒤쪽으로 미끄러지듯 이동한 다음 위 또는 아래로 회전하는 복잡한 구조의 플랩이다. 페어리는 페어리 파이어플라이와 페어리 바라쿠다에 이 설계를 사용한 몇 안 되는 회사 중 하나였다. 펼쳐진 위치에서는 (받음각을 음수로) 위쪽으로 각도를 조절할 수 있었으므로 과도한 트림 변경 없이 항공기를 수직으로 급강하시킬 수 있었다.

3. 8. 자프 플랩 (Zap flap)

Zap flap^영어은 에드워드 F. 자파르카(Edward F. Zaparka)가 1932년에 발명하여 제너럴 에어플레인즈 코퍼레이션 아리스토크랫에서 시험되었으며, 그 후에도 주기적으로 다른 기종에서 시험되었지만, 노스롭 P-61 블랙 위도우를 제외하고는 양산기에 거의 사용되지 않았다.^[20] 플랩의 앞쪽 가장자리가 트랙을 따라 뒤로 이동하면서 아래로 꺾이는 형태이다. 플랩 전방 가장자리는 트랙에 장착되고, 플랩 중간 지점은 암을 통해 트랙 바로 위의 피벗에 연결된다. 플랩 전방 가장자리가 트랙을 따라 뒤로 이동하면 트랙, 샤프트, 플랩 표면(피벗에 고정)으로 이루어진 삼각형이 좁고 깊어지면서 플랩이 아래로 내려간다.^[20]

3. 9. 크루거 플랩 (Krueger flap)

크루거 플랩은 날개 앞전 아래쪽에 접히는 플랩으로, 접었을 때는 날개 앞전의 일부가 되지 않는다. 이는 날개의 캠버(날개 윗면과 아랫면 사이의 굽은 정도)와 두께를 증가시켜 양력(비행기를 뜨게 하는 힘)과 항력(비행기를 뒤로 끄는 힘)을 증가시킨다.^[21]^[22] 이는 앞전 드롭 플랩(leading-edge droop flap)과는 다른데, 앞전 드롭 플랩은 날개 전체 앞전으로 형성되기 때문이다.^[23] 1943년 베르너 크루거(Werner Krüger)가 발명하여 괴팅겐에서 평가된 크루거 플랩은 많은 현대식 후퇴익(뒤로 젖혀진 날개) 여객기에 사용된다.

3. 10. 거니 플랩 (Gurney flap)

거니 플랩은 날개 현의 1~2% 정도 되는 작은 고정된 수직 탭으로, 에어포일 후류 가장자리의 고압면에 장착된다.^[1] 1971년 레이싱카 드라이버 댄 거니가 재발견하여 그의 이름을 따 명명되었으며, 그 이후 시코르스키 S-76B와 같은 일부 헬리콥터에 사용되어 주요 재설계 없이 제어 문제를 해결하는 데 사용되었다.^[1] 이는 삼각형과 원이 겹쳐진 기본적인 이론적 에어포일의 효율성을 기존 에어포일과 동등한 수준으로 높인다.^[1] 이 원리는 1930년대에 발견되었지만 거의 사용되지 않고 잊혀졌다.^[1] 슈퍼마린 스핏파이어 후기형에는 승강타 후류 가장자리에 비드(구슬)가 사용되었는데, 이는 유사한 방식으로 작동했다.^[1]

3. 11. 블로운 플랩 (Blown flap)

블로운 플랩(Blown flap)은 엔진에서 생성된 공기 또는 배기가스를 플랩 위로 통과시켜 양력을 증가시키는 경계층 제어 시스템의 일종이다. 기계식 플랩보다 더 큰 양력을 얻을 수 있다. 블로운 플랩에는 다음과 같은 종류가 있다.

내부 블로운 플랩 (Internal Blown Flap): 엔진에서 압축 공기를 플랩 상단으로 분출하는 방식.
외부 블로운 플랩 (External Blown Flap): 엔진 배기가스를 플랩의 상단과 하단 표면으로 분출하는 방식.
상면 분출 (Upper Surface Blowing): 엔진 배기가스를 날개와 플랩 상단으로 분출하는 방식.

제2차 세계 대전 이전에 영국과 독일에서 시험이 실시되었고^[26] 시험 비행이 시작되었지만,^[27] 블로운 플랩을 장착한 최초의 양산기는 1957년 록히드 T2V 시스타(Lockheed T2V SeaStar)였다. 1976년 보잉 YC-14(Boeing YC-14)에는 상면 분출 방식이 사용되었다.

3. 12. 플래퍼론 (Flaperon)

플랩과 에일러론의 기능을 결합한 일종의 항공기 조종면이다.

3. 13. 기타 플랩

전연 플랩 (Leading edge flap)

: 날개 앞전 전체가 아래쪽으로 회전하는 형태이다. 이는 캠버(날개 윗면과 아랫면 사이의 굽은 정도)를 증가시키고, 코드(날개 앞전과 뒷전을 잇는 선)를 약간 감소시킨다.^[24]^[25] 주로 전투기와 같이 매우 얇은 날개를 가진 항공기에 사용되며, 다른 앞전 고양력 장치에 적합하지 않은 경우에 사용된다.

연속형 후미전단 플랩 (Continuous trailing-edge flap, CTEF)

: (U.S. Army Research Laboratory, ARL)에서 개발한 헬리콥터 로터 블레이드용 능동형 플랩이다.^[29] 비행 중 블레이드 캠버를 변경하여 기계적 힌지를 제거하고 시스템 신뢰성을 향상시킨다. 2014년에 풍동 시험을 위한 시제품이 제작되었으며,^[29] 2016년 1월에는 개별 블레이드 제어 기술을 갖춘 로터 블레이드의 실사격 시험이 완료되었다. 이 실험에서는 7피트 길이, 10인치 현(chord)의 로터 블레이드 단면과 4피트 길이의 CTEF에 실제 지상 사격을 가하여 방탄 취약성을 조사했다.^[30]

적응형 순응익 (Flexible flap)

: 플렉스포일(FlexFoil)이라고도 불린다. 내부 기계식 액추에이터가 격자를 구부려 에어포일 형상을 변경하는 유연한 플랩이다.^[28] 고정된 에어포일과 유연한 에어포일 사이의 전이 부분에는 유연한 간극 밀봉 장치가 있을 수 있다.^[28]

4. 플랩 관련 기술

플랩 트랙은 대부분 PH계열 스테인리스강과 티타늄으로 제작되며, 항공기 날개 후미의 플랩을 제어한다. 플랩을 펼칠 때 가이드 트랙을 따라 움직이는데, 트랙이 날개 외부로 나오면 페어링 처리하여 공기역학적 성능을 개선하고 손상으로부터 보호한다.^[4] 일부 플랩 트랙 페어링은 항력 감소체(항력 감소체) 역할을 하여 고속에서 발생하는 항력을 줄이기도 한다.

후류 편향 장치(또는 틈)는 엔진 분출류와 펼쳐진 플랩 간의 간섭을 최소화하기 위해 필요할 수 있다. 보잉 757은 내측과 외측 이중 슬롯 플랩 사이의 단일 슬롯 플랩으로 후류 편향 장치를 제공했다.^[5] 반면 A320, A330, A340, A380은 내측 에일러론이 없어 연속적인 단일 슬롯 플랩을 사용하므로 후류 편향 장치가 필요하지 않다. 플랩이 완전히 펼쳐진 상태에서 이륙 거부 시 발생하는 간섭은 항력을 증가시켜 상승률을 저해할 수 있다.^[6]

4. 1. 플랩 트랙 (Flap tracks)

대부분 PH계열 스테인리스강과 티타늄으로 제작되는 플랩 트랙(flap tracks)은 항공기 날개 후미에 위치한 플랩(flaps)을 제어한다. 플랩을 펼칠 때는 종종 가이드 트랙(guide tracks)을 따라 움직인다. 이 트랙이 날개 구조물 외부로 나와 있는 경우, 공기역학적 성능을 개선하고 손상으로부터 보호하기 위해 페어링(fairing) 처리될 수 있다.^[4] 일부 플랩 트랙 페어링은 항력 감소체(항력 감소체) 역할을 하도록 설계되어, 고속으로 공기 흐름이 천음속 상태가 될 때 발생하는 국부적인 음속 충격파에 의한 항력을 줄인다.

4. 2. 추력 게이트 (Thrust gates)

후류 편향 장치(또는 틈)는 엔진 분출류와 펼쳐진 플랩 간의 간섭을 최소화하기 위해 후미전연 플랩에 필요할 수 있다. 많은 플랩 설치에서 틈을 제공하는 내측 에일러론이 없는 경우 수정된 플랩 섹션이 필요할 수 있다.^[5] 보잉 757의 후류 편향 장치는 내측과 외측 이중 슬롯 플랩 사이의 단일 슬롯 플랩으로 제공되었다.^[5] A320, A330, A340, A380은 내측 에일러론이 없다. 연속적인 단일 슬롯 플랩에는 후류 편향 장치가 필요하지 않다. 플랩이 완전히 펼쳐진 상태에서 이륙 거부 시 발생하는 간섭은 항력 증가를 야기할 수 있으며, 이는 상승률을 저해해서는 안 된다.^[6]

5. 플랩과 관련된 기타 장치

'''슬랫(Slat^영어)과 슬롯(Slot^영어)'''은 날개 앞전에 설치되어 날개 윗면으로 공기를 통과시키는 틈(Slot^영어)을 만들어 양력을 증가시키는 장치이다.^[31] 슬랫은 날개가 더 큰 받음각으로 비행할 수 있게 하여 이착륙 거리를 단축시킨다.^[31] 전방 날개 슬랫 및 전방 날개 슬롯은 날개 앞전 상단에 장착되며, 고정식 또는 접이식일 수 있지만, 작동 시 슬랫 아래에 슬롯 또는 틈을 만들어 날개 상단에 공기를 밀어 넣는다. 이는 크루거 플랩에는 없는 기능이다. 일부 플랩은 효율성을 높이기 위해 하나 이상의 슬롯을 사용하며, 이는 현대 여객기에서 흔히 볼 수 있다. 프레데릭 핸들리 페이지는 1920년대와 1930년대에 전후 슬롯 디자인을 실험했다.

'''스포일러(Spoiler^영어)'''는 날개 위의 공기 흐름을 방해하여 양력을 감소시키고 항력을 증가시키는 장치이다.^[31] 거니 플랩보다 훨씬 크며, 접을 수 있다. 스포일러는 일반적으로 날개 상면의 중간 부분에 설치되지만, 날개 하면에도 설치될 수 있다. 주로 착륙 후 감속이나 선회 시 보조 조종 장치로 사용된다.

'''에어 브레이크'''는 항력을 증가시켜 항공기를 빠르게 감속시키는 장치이다. 날개에 설치될 경우 플랩 및 스포일러와는 달리 양력을 변경하기 위한 것이 아니며, 훨씬 더 높은 속도에서도 작동할 수 있도록 강력하게 제작된다.^[31]

'''에일러론'''은 플랩과 유사하게 작동하며, 항공기의 양쪽 날개에서 양력을 다르게 변경하여 측면 조종을 제공한다.^[31] 한쪽 날개의 에일러론이 양력을 증가시키면, 반대쪽 날개의 에일러론은 양력을 증가시키지 않거나 오히려 감소시키는 방식으로 작동한다. 에일러론이 플랩과 함께 내려가도록 설계된 경우, 이를 플래퍼론이라고 부른다. 양력을 감소시키는 에일러론은 일반적으로 후미 앞의 상면에 배치되며, 스포일러론이라고 한다.

5. 1. 슬랫 (Slat)과 슬롯 (Slot)

슬랫(Slat^영어)과 슬롯(Slot^영어)은 날개 앞전에 설치되어 날개 윗면으로 공기를 통과시키는 틈(Slot^영어)을 만들어 양력을 증가시키는 장치이다.^[31] 슬랫은 날개가 더 큰 받음각으로 비행할 수 있게 하여 이착륙 거리를 단축시킨다.^[31] 전방 날개 슬랫 및 전방 날개 슬롯은 날개 앞전 상단에 장착되며, 고정식 또는 접이식일 수 있지만, 작동 시 슬랫 아래에 슬롯 또는 틈을 만들어 날개 상단에 공기를 밀어 넣는다. 이는 크루거 플랩에는 없는 기능이다.

일부 플랩은 효율성을 높이기 위해 하나 이상의 슬롯을 사용하며, 이는 현대 여객기에서 흔히 볼 수 있다. 프레데릭 핸들리 페이지는 1920년대와 1930년대에 전후 슬롯 디자인을 실험했다.

5. 2. 스포일러 (Spoiler)

'''스포일러'''(Spoiler^영어)는 날개 위의 공기 흐름을 방해하여 양력을 감소시키고 항력을 증가시키는 장치이다.^[31] 거니 플랩보다 훨씬 크며, 접을 수 있다. 스포일러는 일반적으로 날개 상면의 중간 부분에 설치되지만, 날개 하면에도 설치될 수 있다. 주로 착륙 후 감속이나 선회 시 보조 조종 장치로 사용된다.

5. 3. 에어 브레이크 (Air brake)

'''에어 브레이크'''는 항력을 증가시켜 항공기를 빠르게 감속시키는 장치이다. 날개에 설치될 경우 플랩 및 스포일러와는 달리 양력을 변경하기 위한 것이 아니며, 훨씬 더 높은 속도에서도 작동할 수 있도록 강력하게 제작된다.^[31]

5. 4. 에일러론 (Aileron)

에일러론은 플랩과 유사하게 작동하며, 항공기의 양쪽 날개에서 양력을 다르게 변경하여 측면 조종을 제공한다.^[31] 한쪽 날개의 에일러론이 양력을 증가시키면, 반대쪽 날개의 에일러론은 양력을 증가시키지 않거나 오히려 감소시키는 방식으로 작동한다. 에일러론이 플랩과 함께 내려가도록 설계된 경우, 이를 플래퍼론이라고 부른다. 양력을 감소시키는 에일러론은 일반적으로 후미 앞의 상면에 배치되며, 스포일러론이라고 한다.

참조

_[1] 서적 Airplane performance, stability and control John Wiley and Sons
_[2] 간행물 Cessna Model 172S Nav III
_[3] 문서
_[4] 웹사이트 High-Lift Systems on Commercial Subsonic Airliners https://ntrs.nasa.go[...] NASA 1996-09-00
_[5] 웹사이트 High-Lift Systems on Commercial Subsonic Airliners https://ntrs.nasa.go[...] NASA 1996-09-00
_[6] CiteSeerX Aerodynamic Design of Airbus High-lift Wings in a Multidisciplinary Environment
_[7] 문서
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_[9] 서적 Windsock Datafile Special, Breguet 14 Albatros Productions
_[10] 문서
_[11] 인터뷰 Interview with James Wilbur Jacobs http://ecommons.uday[...] University of Dayton 1967-03-04
_[12] 문서
_[13] 학술지 High-Lift Aerodynamics http://www.arvelgent[...]
_[14] 문서
_[15] 서적 Wind and Beyond: A Documentary Journey Into the History of Aerodynamics
_[16] 웹사이트 The Wind and Beyond: A Documentary Journey into the History of Aerodynamics in America. Volume 1; The Ascent of the Airplane https://ntrs.nasa.go[...] NASA 2003-01-00
_[17] 문서
_[18] 웹사이트 Full-scale wind-tunnel and flight tests of a Fairchild 22 airplane equipped with external-airfoil flaps https://ntrs.nasa.go[...] NACA 1937-06-30
_[19] 문서
_[20] 잡지 "The Aircraft Engineer - flight engineering section" Supplement to Flight https://web.archive.[...] 1933-07-27
_[21] 웹사이트 Chapter 10: Technology of the Jet Airplane 2006-12-11
_[22] 웹사이트 Virginia Tech – Aerospace & Ocean Engineering
_[23] 문서
_[24] 문서
_[25] 문서
_[26] 웹사이트 An Analysis of Aerodynamic Data on Blowing Over Trailing Edge Flaps for Increasing Lift http://naca.central.[...] NACA 1954-09-00
_[27] 서적 McFarland & Co. Inc. Publishers
_[28] 웹사이트 Shape-shifting flap takes flight http://www.aopa.org/[...] 2014-11-17
_[29] 서적 Technical Committees Present the Year in Review Aerospace America
_[30] 웹사이트 Army researchers explore future rotorcraft technologies https://www.arl.army[...] 2018-07-10
_[31] 웹사이트 fig slot opffh pbar slot 1921 0845 Flight Archive https://www.flightgl[...] 2019-04-18
_[32] 비디오 SpaceX - Mars Society Convention 2019 https://www.youtube.[...] 2019-10-20
_[33] 트윗 We will do several short hops to smooth out launch process, then go high altitude with body flaps 2020-08-05
_[34] 웹사이트 UPCOMING TEST: Starship high-altitude flight test https://www.spacex.c[...] 2020-12-07

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