라이트 형제가 비행기를 발명한 이후로 사람들은 늘 푸른 하늘을 나는 우리의 능력에 열광해 왔습니다. 그러나 우리는 비행기가 이착륙하는 데 필요한 택시 이동에 대해 의아해했습니다. 라이트 형제 시대에는 비행기가 이착륙하려면 초원이나 완만한 경사면만 있으면 되었습니다. 당시 최고의 성능을 발휘했던 영국 전투의 “스핏파이어” 전투기와 바르바로사 작전의 Me109 전투기도 이륙하려면 평평한 초원만 있으면 되었습니다. 이착륙을 위해 중폭격기를 제외하고는 “공식적인” 콘크리트 활주로가 필요한 경우는 거의 없습니다. 오늘날 항공기의 성능은 위의 항공기보다 훨씬 뛰어났습니다. 그러나 활주로 속도, 중량 및 충격으로 인해 이착륙에 사용되는 활주로에 대한 요구 사항이 향상되었습니다. 활주로가 고속도로 등급에도 불구하고. 현대 전투기와 기타 고성능 군용 항공기가 평평하고 견고한 긴 활주로에 의존한다는 점은 점차 치명적인 약점이 되었습니다. 이러한 딜레마를 해소하기 위해 사람들은 항공 개척 시대부터 새처럼 이륙할 수 있고 수직 또는 단시간에 이착륙할 수 있는 비행기를 열심히 연구해 왔습니다.
VTOL의 기본 원리
베르누이의 원리에 기초한 공기역학적 양력의 원리는 새의 날개짓을 흉내낸다는 생각에서 벗어나 풍선과 로켓을 제외한 모든 동력 항공기의 기본 원리가 되었다. 전진할 때 날개의 두 표면 사이의 공기 속도 차이는 바로 양력인 압력 차이를 만들 수 있습니다. 실제로 소위 “전진”은 날개와 공기 사이에 생성되는 상대 속도입니다. 날개는 동체와 함께 전진하면서 양력을 발생시킬 수 있다. 이 경우 날개는 동체를 가만히 유지하면서 풍차 날개처럼 양력을 발생시킬 수도 있습니다. 따라서 회전하는 “날개”를 로터라고 합니다. 로터가 양력을 발생시키는 것이 기본 원리입니다 카지노솔루션.
로터가 양력을 발생시키는 개념
로터가 리프팅 파워를 생성한다는 개념은 새로운 것이 아닙니다. 중국 어린이들은 2000년 넘게 대나무 잠자리 놀이를 해왔습니다. 그리고 서방국가들은 중국 대나무잠자리가 헬리콥터의 최초 폭로를 계기로 서쪽으로 퍼졌다는 사실을 인정했습니다. 다재다능한 레오나르도 다 빈치는 15세기에 이론적 프로젝트를 뛰어넘지 못한 수직 나사와 같은 헬리콥터를 설계했습니다. 영국인 George Cayley는 1796년에 시계 장치로 구동되고 비행할 수 있는 최초의 헬리콥터를 설계했습니다. 50년 후, 영국의 W.H.Philips는 1842년에 무게가 9kg에 불과하고 증기 기관으로 구동되는 모형 헬리콥터를 설계했습니다. 1878년에 이탈리아의 Enrico Forlanini는 증기선을 사용하여 무게가 3.5kg에 불과한 모형 헬리콥터를 생산했습니다. 1880년 미국의 발명가 토머스 에디슨(Thomas Edison)은 구동 모터로 구동되는 헬리콥터를 개발하기 시작했지만 결국 포기했습니다. 프랑스인 폴 코르누(Paul Cornu)는 1907년에 로터 속도가 90r/min이고 엔진은 24마력의 가솔린 엔진을 사용하는 최초의 유인 헬리콥터를 만들었습니다. 코르누는 비행 방향을 제어하고 로터 아래의 ‘러더’를 통해 전방 추력을 생성했지만 비행 제어 능력과 속도가 매우 열악했습니다.
문제는 해결됐어요
1923년 이탈리아인 후안 데 라 시에르바(Juan de la Cierva)가 회전익기를 설계했을 때, 그는 자신이 발명한 웨이브 힌지를 통해 우연히 헬리콥터의 주요 문제를 해결했습니다. 1930년 10월 이탈리아 코라디노 다스카니오(Corradino D’Ascanio)의 헬리콥터는 동축 역스컬을 장착하고 높이 18m, 거리 800m 이상을 비행해 현대적 의미의 최초의 헬리콥터로 인정받았다. 1930년대 독일의 하인리히 포케(Heinrich Focke)는 다양한 나치 집회의 홍보 쇼에 항상 사용되는 FA-61 헬리콥터를 설계했습니다. 그러나 독일의 안톤 플레트너(Anton Flettner)가 설계한 FL282는 제2차 세계 대전 당시 독일 해군에서 거의 1,000대에 달하는 항공기를 생산한 최초의 대량 생산 헬리콥터라고 할 수 있습니다. 하지만 전투에서는 아무런 역할도 하지 못했습니다. Igor Sikorsky가 설계한 VS300은 처음으로 꼬리를 사용하여 현대 헬리콥터의 프로토타입을 실제로 만들었습니다.
헬리콥터의 비행 제어
RC헬기가 수직 상승을 할 수 있는 기본적인 이유는 간단하지만 비행 조종이 쉽지 않다. 로터는 양력을 생성할 수 있지만 누가 이를 위한 추진력을 생성할 수 있습니까? 물론 추가 추진엔진을 개별적으로 장착하는 것도 가능하다. 그러나 이렇게 하면 무게와 전반적인 복잡성이 증가합니다. 로터가 양력과 추진력을 동시에 만드는 역할을 하게 할 수 있을까요? 리프트-승격 문제가 해결된 후에는 조향, 피칭 및 롤링의 추가 문제를 해결해야 합니다. 로터는 회전하여 양력을 발생시키는 동시에 동체에 반토크 동력을 발생시킵니다. 따라서 헬리콥터의 반토크 동력에는 고유한 문제가 있습니다.
날개의 작동 원리
안티토크를 상쇄하는 프로그램은 여러 가지가 있는데 그 중 가장 일반적인 것이 테일을 사용하는 것이다. 메인 로터가 시계 방향으로 회전하면 동체에 반시계 방향의 반토크 동력이 생성됩니다. 테일 로터는 메인 로터의 반토크 전력을 상쇄하기 위해 밀거나 당겨 시계 방향 추력을 생성해야 했습니다. 물론, 메인로터는 시계방향으로 회전할 수 있으며, 시계방향 회전과 반시계방향 회전 사이에는 차이가 없습니다. 흥미로운 점은 미국, 영국, 독일, 이탈리아, 일본에서는 헬리콥터의 메인 로터가 모두 시계 반대 방향으로 회전한다는 것입니다. 그리고 프랑스, 러시아, 중국, 인도, 폴란드에서는 헬리콥터의 메인 로터가 모두 시계 방향으로 회전합니다. 영어, 독일어, 이탈리아어, 일본어가 미국의 허가를 받아 헬리콥터 산업을 시작했다는 점에서 미국과 같은 습관을 가지고 있는 것은 이해할 수 있습니다. 그리고 중국, 인도, 폴란드가 각각 프랑스와 러시아로부터 허가를 받아 헬리콥터 산업을 시작하면서 프랑스, 러시아와 같은 습관을 갖고 있는 것도 이해할 만하다. 그러나 미국과 러시아가 애초에 왜 다른 방향을 선택했는지, 프랑스가 왜 미국과 같은 방향을 선택하지 않았는지는 역사적 농담에 불과할 수도 있다.