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페이스북 바로가기[항공] Flying wing aircraft 역사와 기술
- 이름 관리자
- 작성일 2012-03-02
- 조회 8306
(120309)항공동향.pdf현재까지의 FWA의 개발사를 정리하면 다음과 같다. 1924년-The Soviet Boris IVanovich Cheranovsky 1933년-The French Charles Fauvel, The German Horten H1 glider 1937년-The American Freel Flying Wing glider 1940년-The American Northrop N-1M 1942년-The American Northrop N-9M 1944년-The British Armstrong Whitworth A.W.52G 1945년-The German Horten Ho 229 1946년-The American Northrop YB-35 1947년-The American Northrop YB-49 전익기 형상의 FWA는 기존의 고정익 항공기와 비교했을 때, 매우 낮은 항력, 높은 연료 효율, 작은 무게, 뛰어난 스텔스 기술(stealth technology)을 장점으로 들 수 있다. 1980년대 이후 스텔스 기술에 많은 관심이 모아지면서 FWA의 형상 설계에 많은 시험적 도전이 이루어졌고 마침내 장거리 폭격이 가능한 FWA의 형상이 개발되었다. 한편, FWA는 앞에서 언급한 장점이외에도 개발에 있어서 상당한 기술적인 문제를 갖고 있다. 첫째로는 항공기 내부 장비의 배치이다. 기존의 고정익 항공기는 엔진 등이 동체 밖으로 배치되거나 혹은 동체 안에서 배치 가능하도록 충 분한 공간이 확보되지만 FWA의 경우는 내부 장비 배치에 있어서 매우 제한적이다. 만약 항공기 내부에 장비 배치를 위한 공간을 늘린다면 전체적으로 FWA의 두께와 무게가 증가하고 이것으로 인해 항력이 증가하는 부정적인 결과를 낳게 된다. 둘째로는 FWA는 기존의 고정익 항공기가 가지고 있는 Stabilizing Surface, 혹은 Control Surface가 없거나, 형상으로 인한 제약 때문에 Control Surface가충분한 성능을 나타내지 못한다. 이것은 곧 비행제어가 매우 어렵다는 것을 의미하는데 다시 말하면, FWA에 부착된 Stabilizer 및 Fin등이 고정익 항공기와 동일한 효과를 내기 위해서는 더 큰 면적의 Stabilizer 및 Fin을 사용해야 한다. 그러나 이것은 반대로 항력을 증가시키는 부정적인 요인으로 작용할 수 있고, 결국 이것은 앞전(leading edge)의 Sweepback Angle의 증가로 인해 해결될 수 있었다. 즉, FWA의 날개는 작은 세장비를(low-aspect ratio)을 갖는 Delta Wing의 형상으로 설계되었다. FWA의 경우에, 기존의 고정익 항공기에서 Pitch와 Yaw Angel Control을 위한 Control Surface가 없기 때문에 Pitch와 Yaw Angel Control은 기술적으로 매우 중요한 문제이다. FWA에서 Pitch Angle의 제어는 Wing의 뒷전에 큰 면적을 가진 Elevator나 Elevon을 부착함으로써 이루어진다. 그러나 Elevator나 Elevon은 FWA가 기동(maneuvering)할 때 항력을 증가시키는 요인으로 작용하게 되고, 따라서 기동 시에 FWA의 항력은 기존 고정익 항공기보다 크게 나타나고 조종성은 떨어지게 되는 단점이 있다. FWA에서 Yaw Angle 제어는 양 날개의 끝단에 작용하는 항력의 차이를 유발함으로써 이루어지고 Split Ailerons 방식, Spoilers 방식, Spoilerons 방식이 사용된다. 그러나 이러한 방식은 FWA가 기동하기 위해서는 불가피하게 항력의 증가를 유발하게 된다. 결론적으로 FWA는 기존 고정익 항공기와 비교했을 때 Level Flight 경우에서만 항력이 작게 나타나는 장점이 있다고 볼 수 있다. 앞에서 언급한 바와 같이, 항공기 전체 형상이 날개 형상을 FWA는 기존 고정익 항공기와 비교했을 때 몇 가지 장점 및 단점을 나타내고 있다. 그러나 단점의 대부분이 항공기 형상과 관련된 근본적인 문제이기 때문에 새로운 기술개 발에 어려움이 있는 것으로 판단된다. 최근에는 FWA에서 개선된 Blended Wing Body(BWB)가 Boeing社와 NASA 등에서 활발히 개발되고 있다. BWB는 때때로 FWA로 분류되지만 이는 엄밀히 말하면 맞는 것이 아니다. BWB는 FWA와는 달리 동체와 날개만 결합된 일종의 하이브리드 형태이며 FWA의 공력 성능의 장점을 가지고 내부 장비배치에 있어서의 단점을 보완할 수 있다. 출처 § http://en.wikipedia.org/wiki/Tailless_aircraft § http://en.wikipedia.org/wiki/Flying_wing § http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_flying_wing_aircraft § http://www.century-of-flight.net/new%20site/frames/horten%20frame.htm § U. S. NAVAL TECHNICALT MISSION IN EUROPE. "TECHNICAL REPORT NO. 76-45 ON. HORTEN TAILLESS AIRCRAFT" (PDF), 2010.
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