KR19990054622A - 항공기의 수평꼬리날개 - Google Patents

Abstract

항공기의 수평꼬리날개에 관해 개시된다. 개시된 항공기의 수평꼬리날개는 항공기 기종에 관계없이 공통적으로 사용되는 공통부와, 항공기 기종마다 요구되는 크기에 맞게 상기 공통부 일측면에 부착되는 변형부를 구비하여 된 것을 특징으로 한다. 이로써, 두 개의 부분 즉, 공통부와 변형부로 나뉘어 수평꼬리날개의 부품이 제조되므로 항공기 기종에 관계없이 공통적으로 사용되는 부분을 손쉽게 교체하여 사용할 수 있으므로 일체형으로 수평꼬리날개를 제조하는 것에 비해 경비절감의 효과가 있다.

Description

항공기의 수평꼬리날개

본 발명은 항공기에 관한 것으로, 더 상세하게는 그 구조가 개선된 항공기의 수평꼬리날개에 관한 것이다.

동력비행의 근본은, 비행기와 공기간의 상호 작용에서 생기는 공기역학적인 힘이다. 비행기가 전진하는 것은 멈추어 있는 비행기가 바람을 맞는 것과 같은 것인데, 그 바람은 폭풍의 속도나 그 이상에 달한다. 이것을 상대풍이라 한다. 이 돌진하는 바람이 주날개 및 꼬리날개면을 통과할 때에 일으키는 압력으로 안정된 비행이 가능해진다.

항공기가 전진될 때, 상대풍은 만곡한 주날개위에서 압력차를 이용해 양력을발생시킨다. 이때, 주날개는 항공기가 뜰 수 있는 양력을 발생시키고 꼬리날개는 안정 및 조종에 필요한 양력을 발생시킨다. 꼬리날개는 수직꼬리날개와 수평꼬리날개로 분류된다. 수평꼬리날개는 바람속에 놓인 풍향계와 같은 작용을 해서 항공기의 방향과 가로 안정성에 영향을 주고, 수직꼬리날개는 비행기의 세로 안정성에 영향을 준다. 그리고, 갖가지 조종날개면이 상대풍에 대한 각도를 바꿈으로써, 기류의 방향을 조정하여 원하는 방향으로 비행기를 조종되게 할 수 있다.

상기한 특성으로 운항되고 있는 항공기의 구조를 도 1에 나타내었다.

도면을 참조하면, 항공기는 두 스킨의 결합으로 만들어진 항공기의 동체(11)와, 이 동체(11)의 양측면에 결합된 주날개(12)와, 상기 동체(11)의 후단부 측면에 결합된 꼬리날개(13)들로 대별된다.

동체(11)의 전단부 상부면에는 조종석과 객실이 있고, 동력구동의 방법에 따라 주날개(12)의 전단부에 프로펠러가 부착된 것도 있다. 한편, 주날개(12)나 꼬리날개(13)등에 붙어있는 보조날개(15)(16)(20)(21)은 항공기의 자세와 운동을 제어하게 된다. 주날개(12)의 보조익(15)(16)은 주날개(12)의 후방 가장자리에 있는데, 좌우가 반대로 기울며 기류의 방향을 구부려서 날개의 끝을 오르내리게 한다. 수평꼬리 날개(13)의 후방 가장자리에는 수평꼬리보조날개 즉, 승강타(20)가 설치되는데, 항공기의 아래, 위 방향의 세로 흔들림 즉 주날개(12)가 공기에 부딪히는 각도 즉, 영각을 제어하게 된다. 수직꼬리날개(14)의 후방 가장자리에는 수직꼬리보조날개 즉, 방향타(21)가 결합되는데, 이 방향타(21)는 항공기의 방향을 제어하게 된다.

도 2는 수평꼬리날개를 A-A선을 따라 절단한 단면도이다.

도면을 참조하면, 수평꼬리날개(13)는 일체형으로 만들어지며, 유선형의 에어포일(13a)을 가지고 있다. 한편, 이 수평꼬리날개(13)를 만들기 위해 주로 사용되는 방법이 패밀리컨셉트(family concept) 방식이다. 즉, 항공기의 수평꼬리날개를 설계할 때에 제작비를 줄이기 위해 하나의 수평꼬리날개를 설계하고, 이를 축소형, 기본형, 확장형에 공통적으로 사용하는 방식이다. 그러나, 상기한 패밀리컨셉트 방식을 이용하여 항공기를 설계할 때에 축소형이 제일 큰 수평꼬리날개를 요구하므로 기본형이나 확장형에서는 실제로 요구하는 수평꼬리날개보다 큰 것을 사용하게 된다. 이렇게 될 때, 기본형이나 확장형에서는 필요한 크기의 수평꼬리날개보다 큰 면적의 수평꼬리날개를 사용하므로 항력발행이 증가하여 성능에 영향을 미치게 되며 제조비용에 있어서도 경비가 증가되는 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 제조비용이 감소되고 각 형태에 맞는 최적의 구조를 가지는 항공기의 수평꼬리날개를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 항공기의 일 예를 도시한 도면이다.

도 2는 도 1의 수평꼬리날개의 에어포일을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 항공기의 수평꼬리날개의 에어포일을 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명에 따른 항공기의 수평꼬리날개의 에어포일을 도시한 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >

13a...에어포일 131, 133...변형부

132...공통부

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 항공기 기종에 관계없이 공통적으로 사용되는 공통부와, 항공기 기종마다 요구되는 크기에 맞게 상기 공통부 일측면에 부착되는 변형부를 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 항공기의 수평꼬리날개의 일 실시예를 상세히 설명한다.

항공기의 날개는 주날개와 꼬리날개로 구분된다. 주날개는 항공기가 뜰 수 있는 양력을 발생시키고 꼬리날개는 안정 및 조종에 필요한 양력을 발생시킨다. 꼬리날개는 수직꼬리날개와 수평꼬리날개로 분류된다. 수평꼬리날개는 바람속에 놓인 풍향계와 같은 작용을 해서 항공기의 방향과 가로 안정성에 영향을 주고, 수직꼬리날개는 비행기의 세로 안정성에 영향을 준다.

도 3에 본 발명에 따른 수평꼬리날개의 대칭형 에어포일을 도시한 도면이다.

상기 수평꼬리날개는 두 개의 부품이 조립되어 만들어진다. 두 개의 부품중 하나는 공통부(132)로서, 항공기 기종에 관계없이 공통적으로 사용되는 부위이고, 나머지 하나는 변형부(131)로서, 항공기 기종에 따라 형태가 달라지는 부위이다.

상기 공통부(132)는 수평꼬리날개의 뒷부분에 해당되며 공통성을 위해 축소형과 기본형 및 확장형에서 공통적으로 사용되는 부위이다. 따라서, 대칭형 수평꼬리날개 뿐만 아니라 도 4에 도시된 네거티브 캠버를 가진 수평꼬리날개에서도 적용된다. 상기 공통부(132)의 전면에 부착되는 변형부(131)는 수평꼬리날개의 앞부분에 해당되며, 항공기 기종에 따라 즉, 대칭형 수평꼬리날개와, 도 4에 도시된 네거티브 캠버를 가진 수평꼬리날개에서 다른 형태를 가진다. 네거티브 캠버를 가진 수평꼬리날개에서는 변형부(133)의 상부가 하부에 비해 볼록한 형상을 가진 비대칭형이며, 요구되는 크기에 맞게 조정가능하게 설계 제작될 수 있다. 상기 공통부(132)와 상기 변형부(131)(133)의 결합방식은 여러 가지가 있을 수 있겠지만, 착탈가능하게 결합되는 것이 파손후의 교체를 수월하게 할 것이다.

상기한 항공기의 수평꼬리날개는 다음과 같은 효과가 수반된다.

첫째, 수평꼬리날개의 성능이 향상된다.

본 발명에 따른 항공기의 수평꼬리날개는 항공기 기종에 관계없이 공통적으로 사용될 수 있는 공통부와, 기종에 따라 다른 형상으로 상기 공통부의 전면에 부착되는 변형부로 이루어지기 때문에 각 기종의 특성에 가장 알맞은 최적의 형태를 만들 수 있으므로 수평꼬리날개의 성능이 향상된다.

둘째, 제조비용과 유지비용이 적게 든다.

본 발명에 따른 항공기의 수평꼬리날개는 두 개의 부품으로 조립되므로 종래의 일체형에 비해 유지비용이 적게든다. 파손된 부위가 생길 경우, 그 부위가 포함된 부품만을 교체하면 되므로 일체형의 종래 수평꼬리날개에 비해 유지비용이 적게 든다. 그리고, 종래의 일체형으로 만들어지는 수평꼬리날개는 기종마다 별도로 다르게 전부 만들어야 하지만, 본 발명에 따른 항공기의 수평꼬리날개는 기종마다 공통적으로 사용되는 부분과, 기종마다 다른 부분을 나누어 제조하므로 제조비용이 적게드는 이점이 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

1. 항공기 기종에 관계없이 공통적으로 사용되는 공통부와,

   항공기 기종마다 요구되는 크기에 맞게 상기 공통부 일측면에 부착되는 변형부를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 항공기의 수평꼬리날개.
2. 제1항에 있어서,

   상기 공통부는 축소형과 기본형 및 확장형에서 공통적으로 사용되는 부분이며 날개의 뒷부분에 해당되는 것을 특징으로 하는 항공기의 수평꼬리날개.
3. 제1항에 있어서,

   상기 변형부는 축소형과 기본형 및 확장형에 따라 그 형상이 다르며 날개의 앞부분에 해당되는 것을 특징으로 하는 항공기의 수평꼬리날개.