이쁘기만 한 줄 알았는데/ Winglet

 

비행기 타면서 밖을 볼 때 

제 시야를 방해하는 저것은 무엇일까요? 

 

안녕하세요.

하고싶은게 비행✈ 인 사람입니다. 

 

일단 저것은 Winglet 이라고 부르는 날개의 한 부분입니다. 

당연히 비행 효율을 좋게 만들어 주기 때문에 만들어 놓은 것입니다. 

 

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1. Wingtip vortex 란? 

Winglet 에 앞서 Wingtip vortex 라는 것을 먼저 설명해야 할 것 같네요. 

자세한 설명은 아래 링크에 적어 두었고 간략이 한 번 더 설명을 해 볼게요. 

(Cessna172S ✈) Principles of Flight - Ground effect & Wingtip Vortices

비행기의 날개를 봤을 때 2차원적으로 보게 되면

날개의 아래쪽에서는 고압을

날개의 위쪽에서는 저압을 가지게 되어

날개는 아래쪽에서 위로 향하게 됩니다. 

(물체는 높은 곳에서 낮은 곳으로 향하게 되어 있죠?)

 

그런데 3차원적으로보게 될 경우

이렇게 앞 뒤 옆으로 움직이게 됩니다. 

 

위 사진의 오른쪽을 보게 되면 아래쪽에서 위로 회전하며 흐르는 공기를 볼 수 있는데

Wingtip vortex 입니다. 

 

이 Wingtip Vortex 는 Induced Drag 를 증가시키게 되며

 

결론적으로

비행기의 Performance 를 낮추게 됩니다. 

 

2. Wingtip vortex 는 없앨 수 없다.

Wingtip Vortex 를 없앨 수는 없습니다.

 

다만 줄여주거나 생기는 위치를 바꿔줄 수가 있습니다. 

그 때 사용되는 것이 바로 Winglet 입니다. 

 

 

제일 처음 나온 사진에서 보인 것은 거의

90º로 꺽여 있는 Winglet 입니다. 

 

이 Winglet 은 Vortex 가 생성되는 위치를 더 위 쪽으로 올려주게 되며 

날개의 끝부분 (Wingtip) 이 더 얇기 때문에 Vortex 를 줄여줄 수도 있습니다. 

 

그러나 이 Winglet 의 단점은 있습니다. 

 

바로 Interference drag - Parasite drag 입니다. 

 

(Cessna172S ✈) Principles of Flight - Drag

비행기의 구조에서 굽어진 곳, 서로 연결된 곳에서는 Eddy current 가 발생하는 등의 이유로 Drag 는 증가하게 됩니다. 

 

그래서 각도를 줄이고 더 완만하게 만들어 줍니다. 

 

3. Winglet 의 장점

위에서 말했던 것은

Wingtip vortex 로 인한 Induced Drag 를 줄여주어 Performance 를 줄여준다는 것을 이야기 했습니다. 

 

그런데 이 외에도

 

Forward Lift 를 생성해준다는 장점도 있습니다. 

(Winglet 도 하나의 Wing과 같은 역할을 하고 Wingtip vortex 가 Wingtip 에서는 옆에서 불어옵니다. 그러면 Effective relative wind 가 굽어지게 되고 그에 수직하게 Lift가 발생하게 됩니다. )

 

또,

Wingspan (너비)을 더 키우지 않고 효과를 낼 수 있는 것입니다. 

 

 

 

4. Wing let 종류

아래 사진은

Boeing 787 - Dreamliner

 

진짜 너어어어어어어무 이쁘지 않나요? 

 

어떻게 하건

Wingtip vortex 는 비행기 성능을 떨어뜨리게 됩니다.

그것을 최소화 하기 위해서 비행기 디자이너들은 열심히 비행기 디자인을 하죠.

가장 좋은 효율을 내는 방법으로 말이죠. 

 

무엇을 보고 따라할까요? 

 

자연의 동물을 따라하는게 정말 좋다고 합니다. 

 

고래처럼

 

잘하고 계시고

좋은 결과 나올 거에요.

항상 열심히 하시는거 알고 있어요.