행글라이드의 비행 원리가 궁금합니다
아직 경험은 해 본적이 없지만 군생활하면서 낙하산 강하를 수차례 한 경험이 있기는 한데 낙하산과는 형태도 다르고 공중에서 활강,이동도 훨씬 자유로운것 같은데 행글라이드가 낙하잔 대비 차공시간도 길고 이동도 더 자유로운 이유가 뭘까요?
2개의 답변이 있어요!안녕하세요. 과학전문가입니다.
상승 기류를 찾아 상승하고, 이동시엔 양력을 이용해 미끄러 지듯이 위치에너지를 운동에너지로 바꾸면서 비행하는 원리입니다. 즉, 어느 순간에는 다시 고도를 잡고 비행하는것이 행글라이더입니다.
서멀 소어링(Thermal Soaring)이라고도 불리는 온도를 이용한 방법.
릿지 소어링(Ridge Soaring)이다. 산경사를 타고흐르는 바람을 이용하는 방법이며, 초보자들이 사용하기 용이합니다
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
비행기 이륙 원리와 같습니다만 엔진이 없는 것이 다릅니다.
패러글라이더 및 행글라이더 또는 비행기가 하늘을 날 수 있는 원리는 다음에 정리하는 연속의 법칙과 베루누이의 정리 에 의해 이루워 진다.
1.연속의 법칙
유체가 관을 통해 흐른다면 입구에서 단위 시간당 들어 가는 유체의 질량과 출구를 통해 나가는 유체의 질량은 같아야 한다. 따라서 입구의 단면적을 A1 속도를 V1 그리고 출구에서의 단면적을 A2 , 속도를 V2라고 하면 다음식이 성립된다.
A1 V1 = A2 V2 = 일정 (연속의 방정식)
2.베루누이 정리
1)정압(static pressure,P)
유체가 모든 방향에 대하여 같은 크리고 작용하는 유체의 압력
2)동압(dynamc pressure,q)
유체가 가진 속도에 의하여 생기는 압력, 즉 유체의 흐름을 직각되게 막았을 때 판에 작용하는 압력.
3)전압(total pressure Pt)
정압과 동압의 합은 전압으로 전압은 항상 일정하다.
P + q =일정(전압) 위 식이 의미하는 것은 압력(정압)과 속도 (동압)는 서로 반비례 한다는 것이다.
3. 비행원리
벤 추리 관으로 공기가 흐른다고 할 때 면적이 작아지는 부분에는 연속의 법칙에 의하여 속도는 빨라지고 베루누이 정리에 의해 압력은 낮아진다. 그리고 면적이 가장 작은 부분에서는 속도가 최대가 되고 압력은 최소가 된다. 다시 면적이 넓어지는 곳을 통과 하면서 속도는 느려지고, 압력은 증가하여, 처음 공기가 입구로 들러갈 때의 속도와 압력을 갖게된다.
위 벤츄리 관에서 윗면을 제거하고 밑면만 생각하면 글라이더의 날개골(airfoil)몽양과 비슷하다.
공기가 날개 윗면을 흘러 가면서 속도가 증가 하므로 베루누이 정리에 의해 대기압 보다 낮은 부압 (-)이 작용하고, 밑면은 속도가 작아서 대기압보다 높은 정압이 작용하게 된다.
바로 이 정압과 분압이 글라이더를 뜨게하는 힘이다. 즉 낙개 윗면에 작용하는 부압은 날개 윗면을 들어 올리는 힘이 발생되고 밑면에 작용하는 정압은 글라이더를 떠 받치는 힘을 발생하여 이 힘들이 모여서 양력(lift)이라는 힘으로 글라이더를 뜨게한다.
일반적으로 받음각이 0°일 때 날개 윗면에서 약 75%의 양력이 발생되고 밑면에서 약 25%의 양력이 발생한다.
4.글라이더에 작용하는 힘
1)양 력(LIFT)
글라이더를 뜨게 하는 힘이다. 위에서 설명한 것처럼 공기가 날개골(AIRFOIL)을 흐르면서 발생하게 되는데 이 양력은 날개골에 수직하게 발생을 한다.
2)항 력(DRAG)
(1) 평 판
(2)오목반구
(3)역 원 뿔
(4)원 형
(5)글라이더 날개골
현재 사용되고 있는 글라이더의 날개골 모양이 가장 작은 항력을 받는다
3)전 진 력
글라이더의 항력을 이기고 앞으로 전진하는 힘으로 중력의 수평성분에 의해 전진력이 발생을 한다.
4)중 력
글라이더 및 비행자의 무게가 지구 중심으로 작용하는 힘.
