안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
비행기 날개에 작용하는 양력은 비행기가 정지해 있을 때는 생기지 않는다. 비행기는 어느 속도 이상으로 움직일 때에만 자신의 무게를 이기는 양력을 발생시킨다. 비행기는 자신의 무게를 이기고 하늘로 떠오를 수 있는 최소한의 속도 이하에서는 비행할 수가 없으므로 최소 속도 이상이 될 때까지는 지상에서 활주를 한 후 이륙하게 된다.
착륙할 때에도 마찬가지로 지상 활주가 필요하다. 비행기가 추락하지 않고 착륙하기 위해서는 비행기 무게와 같은 크기의 양력을 유지한 채 지상에 접촉해야 한다. 그러므로 비행기가 땅에 닿는 순간 속도는 최소 속도 정도일 것이다. 최소 속도 정도로 땅에 닿은 비행기는 속도를 줄여 정지하기 위해 지상 활주가 꼭 필요하다. 반면 점프 제트기는 엔진의 노즐 방향을 아래로 향하게 하여 추진력의 반작용으로 양력을 얻어 수직으로 이륙한다.
비행기를 앞으로 나아가도록 하는 엔진에 의한 추진력과 공기의 저항 때문에 반대 방향으로 생기는 저항력, 비행기의 무게인 중력과 비행기를 떠있도록 하는 양력 등, 4가지 힘이 힘의 평형을 이룬다.
만약 비행기의 양력이 중력에 비해 작아지면 비행기는 추락을 할 것이고, 양력이 중력보다 크면 비행기는 더 높이 떠오를 것이다. 또한 비행기의 추진력이 공기저항보다 크면 비행기의 수평 속도는증가할 것이고, 추진력보다 공기저항이 더 크면 비행기의 수평 속도는 감소할 것이다.
그러나 추진력이 저항력보다 커져서 수평 속도가 증가하면 양력도 따라서 증가하므로 비행기는 속도 증가와 동시에 상승을 하게 된다. 비행기가 수직 상승은 하지 않고 수평비행을 하면서 속도만 증가시켜야 할 때는 증가하는 양력을 줄여주어야 한다.
