안녕하세요!! 드린이입니다 ::))
오늘은 드론 입문자 혹은 초심자를 위한 드론의 비행 원리 33탄입니다. 33탄에서는 지난 포스팅에 이어 멀티콥터가 공중에 떠있을 수 있는 원리와 이유에 대한 내용을 포스팅하겠습니다.
횡단류 효과(Transverse Flow Effect)
횡단류 효과는 회전익 헬리콥터가 제자리 비행에서 전진비행으로 전환하여 속도를 높일 시 전·후 회전면에 유입되는 공기의 흐름 차이에 의해서 발생하는 현상을 의미합니다.
그리고 횡단류 효과는 전진비행 시 회전면이 기울어지면서 회전면에서 받는 공기흐름(합력상대풍)의 각도가 회전면 전반부와 후반부가 각각 다르다. 즉, 받음각의 각도가 달라진다는 의미이고 곧 양력 불균형이 발생합니다.
또, 회전속도뿐만 아니라 바람을 받아들이는 각도에 따라서도 양력 불균형 발생하기도 하는데, 이때 양력 불균형은 기체가 전진하면서 좌우측 블레이드의 회전속도 차이에서 불균형 발생하는 것을 의미합니다.
발생시기
횡단류 효과 발생시기는 기체가 제자리비행에서 전진비행으로 전환하면서 유효전이양력을 얻는 약 10~20노트(시속 20~40km 정도)로 전환되는 순간에 주로 발생하게 됩니다.
또, 착륙 시 유효전이양력을 잃는 순간에도 발생합니다.
횡단류 효과 시 발생하는 현상
횡단류 효과 시 발생하는 현상으로 기체가 약간 우측으로 롤링(Rolling)하거나 진동하는 현상이 발생하기도 합니다. 이러한 횡단류는 비행속도가 증가함에 따라서 소멸됩니다..
오토로테이션(Auto Rotation)
오토로테이션은 헬리콥터가 공중에서 엔진이 정지했을 때 블레이드의 회전력에 의해서 자동으로 블레이드가 회전하는 현상을 의미합니다. 경비행기의 오토로테이션 경우 엔진이 정지되면 고정된 날개의 길이를 이용하여 활공하기도 합니다.
회전익 헬리콥터 오토로테이션은 날개를 이용하지 못하고 프로펠러의 회전에 의해서 활공하는 회전익의 특성상 고정익 항공기의 오토로테이션과 비교했을 때 활공률이 비교적 짧습니다.
블레이드와 엔진 축을 분리시켜 주는 프리휠링장치를 작동시켜서 블레이드와 엔진 축을 분리하여 로터 블레이드는 회전하던 회전력과 공기흐름을 받아서 지속적으로 회전을 하면서 하강을 하게 됩니다.
그리고 회전하는 블레이드의 공력 특성에 따라 블레이드가 회전하면서 기체마다 제작 시부터 정한 권장 활공속도를 유지하면서 지면으로 하강하며, 활공 시 회전하는 블레이드의 에어포일과 합력상태풍과의 사이각인 받음각에 따라서 공기역학적으로 힘을 발휘하는 구간이 아래와 같이 다르게 작용합니다.
구역별 구간
1. 자동 회전 구역(오토레이션 구역)
회전하던 힘을 받아 구동력이 발생하여 양력을 발생시켜서 최소한의 활공을 할 수 있는 블레이드 구간
2. 로터 익단 구역 (피구동 구역)
블레이드의 끝의 구간으로 형성하는 받음각이 너무 작아서 회전하는 블레이드에 저항력을 발생시키는 블레이드 구간
3. 실속 구역
블레이드의 안쪽 25%의 영역으로 받음각이 양력을 발생시키는 범위를 벗어나서 실속이 일어나는 영역
오늘의 포스팅을 마치도록 하겠습니다.
감사합니다::))