KR100236122B1

KR100236122B1 - 항공기주익

Info

Publication number: KR100236122B1
Application number: KR1019960059834A
Authority: KR
Inventors: 백동현; 박지상; 김상돈
Original assignee: 유무성; 삼성항공산업주식회사
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 1999-12-15
Also published as: KR19980040610A

Abstract

본 발명은 항공기주익에 관한 것으로서, 항공기의 양항비를 높이기 위해, 상하부면에 소정의 곡률을 가지며 그 후단부에 트레일링에지를 가지는 주익본체와, 주익본체의 후단에 회동가능하게 설치된 회동플랩을 구비하여 된 항공기주익에 있어서, 트레일링에지는, 회동플랩이 회동됨에 따라 주익본체와 상기 회동부재의 선단면 사이에 형성된 유로를 통과하는 기류가 상기 회동플랩의 상부면을 타고 흐르도록 회동플랩의 선단면 방향으로 회동되는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 구조의 항공기주익을 채용하는 것에 의해 양항비가 높은 항공기를 구현할 수 있다.

Description

항공기주익

본 발명은 항공기의 주익(主翼)에 관한 것으로서, 상세하게는 양항비(揚抗比力)가 개선된 항공기주익에 관한 것이다.

양력과 항력은 항공기에 작용하는 공기 역학적인 힘 중에서 가장 중요한 것이다. 양력은 항공기를 공중으로 들어올리는 힘으로 날개의 윗면과 아래면 사이에 흐르는 기류의 압력 차이에 의해서 발생되는 힘이다. 그리고, 항공기의 전진과 양력 그 자체에 수반하여 후향으로 또하나의 힘이 생기는데, 이 힘을 항력이라 한다. 항력은 항공기가 전진하는 것을 방해하고 결과적으로 양력의 저하를 초래하며, 항공기가 비행할 때뿐만 아니라 이착륙할 때에도 바람직하지 않은 영향을 준다. 따라서, 항력을 감소시키고 양력을 증가시키기 위한 노력, 즉 양항비가 개선된 날개를 개발하려는 노력이 진행되고 있다.

도 1 또는 도 2를 참조하여 종래의 항공기 주익을 설명하면 다음과 같다. 도면을 참조하면, 항공기의 주익은, 크게 본체 역할을 하는 주익본체(12)와 그 주익본체(12)에 결합되는 회동플랩(18)으로 이루어진다. 상기 회동플랩(18)은 항공기의 이,착륙시 하방으로 도시되지 않은 구동수단에 의하여 소정 각도로 회동되며, 이때, 트레일링에지(16)의 하부면과 회동플랩(18)의 선단면 사이에는 도 2에 도시된 바와 같이 소정의 유로(100)가 생긴다. 상기 주익본체(12)에는 그 선단부에 소정의 곡률을 갖는 제1리딩 에지(the first leading edge)(14)가 결합되어 있고, 그 후단부에는 트레일링에지(the first trailing edge)(16)가 결합되어 있으며 그 트레일링에지(16)의 하부면과 연결되며 상기 회동플랩(18)의 선단 곡률면에 대응되는 소정의 곡률을 가지는 코브(cove)(24)가 형성되어 있다. 상기 트레일링에지(16)에의 하부에는 소정의 길이를 갖는 탭(26)이 설치되어 있다. 상기 탭(26)은 후술할 유로(100)의 방향을 상기 회동플랩(18)의 상부면으로 유도하기 위한 것으로서, 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 주익본체(12)에 설치된 모터(미도시)에 의해 구동되는 것에 의해 트레일링에지(16)의 면에서 수직 방향으로 회동 가능하다.

이와 같은 구조의 항공기주익의 동작을 설명하면, 항공기가 비행함에 따라 상기 주익(10)의 상,하부면을 타고 기류가 진행한다. 상기 주익(10)의 상부면을 흐르는 기류의 속도는 아래면보다 빠르므로, 상기 주익(10)의 상부는 하부보다 저압을 유지하고 결과적으로 항공기를 공중에 뜨게 한다.

항공기가 이,착륙시 상기 회동플랩(18)은 도 2에 도시된 바와 같이 하방으로 소정각도 회동하고, 트레일링에지(16)의 하부면과 회동플랩(18)의 선단면 사이에 유로(100)가 생긴다. 항공기가 비행함에 따라, 상기 주익(10)의 상,하부면을 타고 기류가 진행한다. 주익(10)의 주익본체(12)의 하부면을 흐르는 기류는 회동플랩(18)의 하부면을 따라 진행하며, 일부는 유로(100)를 지나게 된다. 이때, 상기 유로(100)를 지나는 기류의 방향은 화살표(K) 방향을 따르므로, 주익본체(12)의 상부면을 타고 흐르는 기류와 만나서 소용돌이가 되어 주익(10)에 항력을 증가시킨다. 이러한 항력을 줄이기 위하여, 탭(26)이 트레일링에지(16)의 면에 대해 직각으로 전개된다. 따라서 상기 유로(100)를 지나는 기류는 상기 회동플랩(18)의 상부면을 타고 흐르게 되어 상기 주익본체(12)의 상부면을 타고 흐르는 기류와 만나지 않게 되어 항력을 줄일 수 있다.

상기 주익(10)의 상부면을 흐르는 기류는 회동플랩(18)의 상부면을 타고 흐르는 기류 방향으로 진행한다. 이때, 상기 주익(10)의 상부면을 타고 흐르는 기류의 속도는 하부면의 기류의 속도보다 빠르므로, 상기 주익(10)의 상부는 하부보다 저압을 유지하고 결과적으로 항공기를 공중에 뜨게 한다.

그런데, 상기한 탭(26)이 상기 트레일링에지(16)면에 대해서 직각으로 전개되므로, 구조상 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 탭(26) 부근에서 소용돌이가 발생된다. 이러한 소용돌이는 항력의 증가로 이어져서 실속각을 작게하여 파일럿이 항공기를 이,착륙시키는 것을 어렵게 한다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 창출된 것으로, 주익의 후단에 설치된 탭에 의하여 발생되는 소용돌이를 줄여 항력을 감소시킬 수 있는 개선된 항공기주익을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래 항공기주익에 있어서, 주익본체에 대해 회동플랩이 나란하게 전개된 모양을 도시한 측면도.

도 2는 도 1의 항공기주익에 있어서, 회동플랩이 회동되었을 때 탭이 전개된 것을 간략하게 도시한 측면도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 항공기주익에 있어서, 주익본체에 대해 회동플랩이 나란하게 전개된 모양을 도시한 측면도.

도 4는 도 3의 항공기주익에 있어서, 보조트레일링에지가 소정각도 회동되어 전개된 것을 도시한 측면도.

도 5는 도 4의 항공기주익에 있어서, 보조트레일링플랩의 확대 측면도.

<도면의주요부분에대한부호의설명>

30 ... 주익32 주익본체재

34 제1리딩 에지35 유압실린더

36 트레일링에지38 회동플랩

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 항공기주익은, 상하부면에 소정의 곡률을 가지며 그 후단부에 트레일링에지를 가지는 주익본체와, 상기 주익본체의 후단에 회동가능하게 설치된 회동플랩을 구비하여 된 항공기주익에 있어서, 상기 트레일링에지는, 상기 회동플랩이 회동됨에 따라 상기 주익본체와 상기 회동부재의 선단면 사이에 형성된 유로를 통과하는 기류가 상기 회동플랩의 상부면을 타고 흐르도록 상기 회동플랩의 선단면 방향으로 회동되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 트레일링에지는, 상기 주익본체 내부에 설치되는 유압실린더에 의해 구동되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 항공기주익을 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 항공기 주익은 크게 주익본체(32)와 그 주익본체(32)의 소정부와 결합된 회동플랩(38)으로 이루어진다. 상기 주익본체(32)의 선단부에는 소정의 곡률을 갖는 제1리딩에지(34)가 결합되어 있다. 상기 주익본체(32)의 후단부에는 본 발명의 특징에 따르는 트레일링에지(36)가 회동가능하게 결합되어 있다. 상기 트레일링에지(36)는 상기 지지 부재(32)에 내장된 유압실린더(35)의 로드와 그 일측이 연결되어 그 주익본체(32)에 대해서 소정각도로 회동 가능하도록 되어 있다. 상기 트레일링에지(36)는 도 5에 도시된 바와 같이, 이,착륙시 상기 회동플랩(38)의 선단면쪽으로 회동된다. 항공기의 비행시, 후술할 회동플랩(38)이 주익본체(32)에 대해서 평행하게 전개될 수 있도록, 트레일링에지(36)는 유압실린더(35)에 의해 다시 회동되어 주익본체(32)와 평행하게 되어 결국 회동플랩(38)의 상부에 포개어진다. 한편, 상기 트레일링에지(36)의 하부면과 연결되며, 상기 회동플랩(38)의 선단면에 대응되는 곡률을 가지는 코브(44)가 상기 주익본체(32)의 후단부에 형성되어 있다. 그리고, 상기 주익본체(32)의 후단부에 힌지결합되며, 이,착륙시 도시되지 않은 구동수단에 의하여 하방으로 회동 가능한 회동플랩(38)이 포함된다. 상기 회동플랩(38)이 주익본체(32)에 대해서 회동될 때, 트레일링에지(36)의 하부면과 회동플랩(38)의 선단면 사이에는 도 4에 도시된 바와 같이 소정의 유로(100)가 생긴다.

이와 같은 구조의 항공기주익의 동작을 첨부된 도면들을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

항공기가 비행시, 주익(30)의 상부면을 타고 통과하는 기류의 흐름은 하부면을 타고 흐르는 기류보다 빠른 속력으로 흐른다. 그러면, 유체의 흐름 속력에 대한 압력을 정의하는 베르누이의 정리에서 나타나는 바와 같이, 항공기의 주익(30)의 기류압은 아래쪽보다 위쪽이 낮게 되고 결과적으로 양력이 발생되어 항공기는 대기중에 뜨게 된다.

항공기가 이,착륙시, 상기 회동플랩(38)은 도 4에 도시된 바와 같이 하방으로 소정각도 회동하고, 트레일링에지(36)의 하부면과 회동플랩(38)의 선단면 사이에 유로(100)가 생긴다. 항공기가 비행함에 따라, 상기 주익(30)의 상,하부면을 타고 기류가 진행한다. 주익(30)의 주익본체(32)의 하부면을 흐르는 기류는 회동플랩(38)의 하부면을 따라 진행하며, 일부는 유로(100)를 지나게 된다. 이때, 상기 유로(100)를 지나는 기류의 방향은 화살표(K) 방향을 따르므로, 주익본체(32)의 상부면을 타고 흐르는 기류와 급격히 만나서 소용돌이가 되어 주익(30)에 항력을 증가시킨다. 이러한 항력을 줄이기 위하여, 본 발명의 특징에 따르는 트레일링에지(36)가 유압실린더(35)에 의해 구동되어 회동플랩(38)의 선단면 방향으로 소정각도 회동되어 전개된다. 상기 트레일링에지(36)는 주익본체(32)의 후단부에서 비스듬하게 회동플랩(38) 방향으로 기울어 지므로, 구조적으로 종래의 탭에 비해서 발생되는 소용돌이 양이 적다. 따라서, 이와 같은 트레일링에지(36)에 의해서 발생되는 항력은 종래의 탭에 의해서 발생되는 항력보다 작다. 상기 유로(100)를 지나는 기류는 트레일링에지(36)에 의해 상기 회동플랩(38)의 상부면을 타고 흐르도록 유도되어 주익본체(32)의 상부면을 타고 흐르는 기류와 급격히 만나지 않게 되고 평행하게 만나므로 소용돌이가 발생되지 않는다.

상기 주익본체(32)의 상부면을 흐르는 기류는 회동플랩(38)의 상부면을 타고 흐르는 기류 방향으로 진행한다. 이때, 상기 주익본체(32)의 상부면을 타고 흐르는 기류의 속도는 하부면의 기류의 속도보다 빠르므로, 상기 주익본체(32)의 상부는 하부보다 저압을 유지하고 결과적으로 항공기를 공중에 뜨게 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 항공기주익에 따르면, 주익의 후단의 하부면에서 비스듬하게 전개될 수 있는 트레일링에지를 사용함으로써, 주익의 후단의 하부면에서 수직으로 전개된 탭을 사용한 항공기보다 항력을 줄일 수 있다. 즉, 종래 탭 부근에서 발생되는 소용돌이가 본 발명의 트레일링에지에서는 상당히 제거되어 그로 인해 발생되는 항력을 줄일 수 있다. 따라서, 실속각을 종래보다 크게하여 항공기의 운용을 용이하게 할 수 있다는 효과가 있다.

Claims

상하부면에 소정의 곡률을 가지며 그 후단부에 트레일링에지를 가지는 주익본체와, 상기 주익본체의 후단에 회동가능하게 설치된 회동플랩을 구비하여 된 항공기주익에 있어서,

상기 트레일링에지는, 상기 회동플랩이 회동됨에 따라 상기 주익본체와 상기 회동부재의 선단면 사이에 형성된 유로를 통과하는 기류가 상기 회동플랩의 상부면을 타고 흐르도록 상기 회동플랩의 선단면 방향으로 회동되는 것을 특징으로 하는 항공기주익.
상기 트레일링에지는, 상기 주익본체 내부에 설치되는 유압실린더에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 항공기주익.