[강좌] wing tip vortex

플랙 끝부분에서 시작되는 작은 연기 같은 것이 보이시나요? 비행기를 자주 타시는 분이나, 매니아분들은 저런 현상을 자주 보셨을텐데요, 저 하얀 연기 같은것을  "Vortex" 라고 합니다. 이번 포스트에서는 Vortex에 대해서 알아보려고 합니다.  Vortex에 대해서 이해하려면 조금의 항공역학 지식이 있어서 합니다. 양력의 발생 원리에 대해서는 인터넷상에서 많이 볼수 있으므로  여기서는 생략하기로 하고 세가지만 기억하고 넘어가겠습니다.  I) 양력(Lift)은 베르누이의 원리에 의한 비행기 Wing의 윗부분과아랫부분의 압력차에 의해 발생한다.   II) 물이 높은곳에서 낮은 곳으로 자연스럽게 흐르듯이,압력은 고압에서 저압으로 이동한다.  III) 비행기는 일정한 속도를 가지고 비행한다.

첫번째 그림(a)은 비행기의 날개를 정면에서 보았을 때입니다. Wing이 끝없이 무한히 길다면 I),II) 원리에 의해  날개의 아랫면의 고압이 저압으로 이동하기 위해 계속적으로  날개를 들어올려주는 양력만 발생하겠지만, 현실적으로 비행기의 날개는 유한한 길이를 가지고 있으므로 날개의 끝면, 즉 Wingtip부분에서는 고압인 날개 아랫면에서 상대적으로 저압인 날개 위쪽으로 이동하는 압력의 이동이 나타나게 됩니다. 그 압력의 이동이 그림(a)의 Vortex라는 것입니다. Vortex 발생의 기본 가정은 위에서도 언급했듯이 유한한 날개 길이입니다.  III)에서 처럼 비행기는 일정한 속도로 비행하므로, 그림(b)에서와 같이 Wingtip 부분에서 발생한 Vortex는  비행기 진행방향 뒤쪽으로 점점 커지면서 원형으로 회전하게 됩니다. 

처음 두사진이 Vortex의 발생 모습을 제대로 보여주고 있네요. 저렇게 멋있는 모습이지만 사실 Vortex는 항력(Drag)의  일종입니다. 항공 엔지니어 입장에서는 어떻게든 없애거나 그것이 여의치 않을때는 줄여야만하는 반갑지 않은 존재입니다.  바로 이 Vortex를 줄여주는 것이 잘 알고 있는, Winglet과 Wingtip-fense 이라는 것입니다. 

<Airbus 330-200 Winglet>

<Airbus 319 Wingtip-fense> 

<Hansung A319 Wingtip-fense>

 Winglet의 경우는 Vortex가 Winglet의  경사면을 타고 올라가면서 약화시켜주는 경우이고, Wingtip-fense의 경우는 말그대로  Vortex의 이동을 상당부분 막아주는 fense역할을 합니다.   Vortex가 비행기를 이해하시는데 조금이나마 도움이 되셨기를 바라구요, 짧은 지식이기에 잘못된거 있으면 꼭 알려주시기를 부탁드립니다. - purum267 재원 올림 - ============================================================================================================ 

출처 : purum267님의 Naver Blog

 

제가 밑에 자료실에 올린 Wing tip Vortex의 원리 입니다.. 항공 지식이니 알아두면 좋겠죠? 도움이 되시면 좋겠네요