글라이더 관련해서 궁금한게 있어 물어봅니다

Question

예전에 과학의날이라고 해서 글라이더 대회를 나갔던 기억이 있는데 글라이더는 어떤 원리로 비행을 하는지 궁금하더라고요 원리 알려주세요

Answer 1

안녕하세요. ^*^톰아저씨크루즈여행^*^입니다.

수평면에 대하여 일정한 각도로 활공할 때 글라이더는 일정한 속도로 활공하는데 이 각도를 활공각이라 합니다.

활공 중에 글라이더는 동체의 속도와 같은 상대풍을 정면으로 받고 이 바람으로 동체에 활공 방향과 수직 방향인 양력과 활공 방향과 반대 방향으로 작용하는 항력이 발생합니다.

동체의 무게중심에 수평면에 수직방향으로 중력이 작용하고 중력은 활공방향과 같이 앞으로 가려는 전향적인 힘과 아래로 가려는 하향적 힘으로 나뉘어 지는데 전향적인 힘이 항력과 같고, 하향적 힘이 양력과 같을 때 글라이더는 일정한 속도로 활공을 하게 됩니다.

활공각은 양력과 항력의 비로 결정되고 그 값은 거리와 높이의 비와 같습니다.

이러한 양항비와 활공비가 같을 때 글라이더는 일정한 속도로 활공하는 것이고 그 값으로 활공각을 알 수 있는데 기체의 항력은 유도항력과 형상항력으로 이루어집니다.

유도항력은 주날개의 종횡비와 관련이있는데 주날개의 끝부분에서 발생하는 소용돌이에 의해 생기는 유도항력은 주날개 종횡비를 크게 하면 감소시킬 수 있고 형상항력은 기체의 형상에 영향을 받으며 동체의 단면적을 작게 함으로써 감소시킬 수 있으며 바퀴를 비행 중에 동체 안으로 들어가게 하는 구조도 단면적을 줄이는 방법입니다.