비행기가 하늘을 나는 원리가 어떻게되나요?

Question

비행기가 하늘을 날아다니는 원리가 궁금합니다. 새들은 날개를 앞뒤로 펄럭이지만 비행기는 날개가 고장되어있는데도 하늘을 날고 방향을 틀며 날아가는게 신기하더라구요 어떤원리로 하늘을 날까요?

Answer 1

안녕하세요. 강인석 박사입니다.

비행기는 고정되어 있는 날개도 있고 우리가 알고 있는 큰 날개(고정익) 뒷 면에 가변익도 있습니다. 비행기의 수평으로 달려있는 날개의 경우 가변익은 위 아래로 움질일 수 있습니다. 또한 수직으로 되어 있는 꼬리 날개에도 고정익과 가변익이 이 역시 있습니다. 비행기를 자세히 보면 알 수 있어요. 비행기는 이 가변익을 조정하여 비행기가 뜰 수도 방향을 틀 수도 있는 것입니다. 공기는 속도가 상대적으로 빠를수록 형성되는 압력이 낮고 느릴수록 압력이 높아집니다. 그러므로 수평 날개의 뒤에 있는 가변익이 아래로 내려가면 수평 날개 아래쪽으로 흐르는 공기는 유동에 방해를 받아 유속이 수평 날개 위 쪽에서 흐는 공기 유속보다 느려져 수평 날개 아래 쪽 압력이 높게 형성되어 수평 날개를 기준으로 압력차가 생기게 됩니다. 이 압력차에 의해서 생기는 힘을 항력이라고 하고 이 항력이 날개를 떠 받들어 비행기가 상승하게 됩니다. 그렇다면 하강하려면 가변익을 위로 움직이면 됩니다. 그렇게 되면 반대로 아래쪽으로 힘을 받게 되어 하강하게 됩니다. 꼬리에 있는 가변익도 동일한 원리가 적용되어 우측으로 꺽이면 우측으로 비행기가 방향을 틀고 좌측으로 꺽이면 좌측으로 비행기 방향이 꺽입니다.

Answer 2

안녕하세요. 복선정 약사입니다.

비행기의 엔진은 비행기를 앞으로 빠른 속도로 나아가게 합니다. 이때 비행기의 날개에서 지면으로 부터 뜨게하는 힘, 양력이 발생하는데요 아래 그림을 참고하시면

이렇게 비행기 날개 윗면과 아랫면에 흐르는 공기의 압력 차이로 인해 위로 힘을 받게 되어 비행기가 뜨게 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 이성현 과학전문가입니다.

양력 발생에 필수적인 추진력을 얻기 위한 엔진으로는 프로펠러 엔진, 제트 엔진, 로켓 엔진 등이 사용된다. 세계적인 여객기 제작사로는 에어버스와 보잉이며, 비행기의 아랫면은 반대로 느리게 된다. 그 때문에 '베르누이(Bernoulli)의 정리'에 따라 윗면의 기압은 대기압보다도 낮으며, 즉 부압(負壓)으로 되어 날개를 위쪽으로 빨아올리는 작용을 한다. 또 아랫면의 기압은 대기압보다도 높아져서, 즉 정압(正壓)으로 되어 날개를 아래서부터 밀어올리는 작용을 한다.

Answer 4

안녕하세요. 한선옥 과학전문가입니다.

비행기가 나는 원리는 베르누이의 정리입니다 바람이 빠른곳은 압력이작노 바람이 느린곳은 압력이 큽니다 비행기가 유선형으로 되어 있습니다 비행기 몸체 윗 쪽은 유선형으로 곡선의길이가 아래보다 길어 공기가 아래보다 빠르게 이동하여 압력이 낮아져요 그래서 아래의 압력이 커서 위로 올려 집니다 그래서 위로뜹니다

Answer 5

안녕하세요. 김현준 과학전문가입니다.

비행기가 하늘을 나는 원리의 요점은 베르누이 법칙으로 설명할 수 있습니다.

비행기가 출발하려고 속도를 서서히 높이게 되면 비행기 날개면에도 공기가 부딪히게 됩니다. 비행기 날개를 보면 위쪽은 불록하고 아래는 평평한데 날개에 공기가 부딪히면 위쪽은 볼록하여 공기의 흐름이 빨라지고, 아래쪽은 평평하여 공기의 흐름이 상대적으로 느려지게 됩니다. 베르누이 법칙은 공기(유체)의 흐름이 빠른쪽은 압력이 낮고, 공기(유체)의 흐름이 느린쪽은 압력이 높아지는 법칙입니다. 따라서 압력은 높은쪽에서 낮은쪽으로 이동하므로 비행기 날개는 아래쪽에서 위쪽으로 이동하게끔 압력을 받게 되고 (비행기 날개와 결합되어 있는 비행기 자체도) 위로 상승하게 되는 것입니다.