헬리콥터는 프로펠러의 어떤 과학적 원리로 운행이 되나요?
문득 지나가는 헬리콥터를 보다보니 헬리콥터의 프로팰라의
어떤 작동원리로 공중에 그자리에서 뜨게되고 움직이는 건지 궁금합니다!
안녕하세요. 김민규 과학전문가입니다.
헬리콥터는 일반 비행기와 다르게 프로펠러를 이용하여 제자리에서 양력을 발생 시켜 공중으로 띄울 수 있습니다.
이는 프로펠러의 운동에너지와 프로펠러의 특수한 형상에 의하여 가능한 부분입니다.
안녕하세요. 이형민 과학전문가입니다.
헬리콥터는 양력을 발생시켜서 공중을 날라다닐수 있는데, 비행기와 달리 프로펠러의 구조와 운동에너지로 뜰 수 있습니다
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
헬리콥터는 프로펠러 회전에 의해 움직입니다. 프로펠러는 헬리콥터의 상단에 위치하며, 회전하는 날개로 공기를 힘차게 밀어내는 원리를 이용합니다.
헬리콥터의 프로펠러는 헬리콥터의 엔진에서 발생하는 동력을 전달받아 회전합니다. 프로펠러의 날개는 공기를 밀어내는 양력을 발생시키는데, 이 양력은 뉴턴의 3법칙에 따라 작용합니다. 날개의 회전으로 인해 공기는 아래로 힘차게 흘러내려야 하기 때문에, 상반신에 반대되는 방향으로 힘을 받게 됩니다.
헬리콥터의 본체에는 회전하는 프로펠러에 의해 발생하는 반작용력을 상쇄시키기 위한 토크 컨트롤 시스템이 있습니다. 이 시스템은 헬리콥터의 균형을 조절하여 안정적인 비행을 가능하게 합니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 헬리콥터의 회전날개는 큰 프로펠러를 위로 향하게 한 것 같은 것으로, 이것을 엔진으로 돌리면 위로 향하는 양력이 생긴다. 이 경우 공중에서 기체(機體)를 버티게 하는 아무것도 없이 회전날개를 돌리면 그 반동으로 기체가 반대로 돌아간다. 우리들이 손으로 무엇을 밀려고 할 때에는 발로써 몸을 땅에다 버티게 할 필요가 있으며, 발이 미끄러지면 힘을 낼 수 없다. 이와 마찬가지로 공중에서 회전날개를 돌리려면 기체가 역방향(逆方向)으로 돌지 않도록 버티게 하는 것이 필요하게 된다.
이 대책으로는 여러 가지 방법이 있다.
보통의 헬리콥터에서는 꼬리 부분에 작은 회전날개(꼬리돌날개：antitorquerotor)가 옆으로 붙어 있어, 이것의 추력으로 기체의 역회전을 방지하고 있다. 또 같은 크기의 2개의 회전날개를 앞뒤에 장치하고 서로 반대방향으로 회전시켜도 된다. 2개의 회전날개는 그 반동(反動)을 서로 소멸시키므로 기체는 돌지 않는다. 또 2개의 회전날개를 아래 위로 겹쳐 반대 반향으로 돌리는 것도 있다.
헬리콥터에는 비행기에 있는 것 같은 전진력(前進力)을 내는 프로펠러나 제트는 붙어 있지 않다. 그런데도 전진할 수 있는 것은 회전날개가 회전하고 있는 상태에서 조금 앞으로 기울기 때문이다. 이 때에 회전축(回轉軸)을 기울이는 것이 아니라 회전날개를 회전시키면서 그 회전면에 대한 날개의 각도를 바꾸는 것이다. 앞쪽에서는 이 각도를 작게 하고 뒤쪽에서는 크게 되도록 날개의 각도를 바꾸면, 양력은 앞쪽에서는 작고 뒤쪽에서는 커지므로 헬리콥터는 앞으로 기울어 전진하게 된다.
양력(揚力)은 회전날개면에 직각으로 작용하므로 그것이 앞으로 향하는 성분과 위로 향하는 성분으로 나뉜다.
위로 향하는 성분은 헬리콥터의 무게를 지탱하고, 앞으로 향하는 성분은 공기저항(空氣抵抗)을 이겨내어 전진하는 힘이 된다.
출처 : 위키백과 - 헬리콥터
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
프로펠러를 돌리게되면 유선형으로 생긴 프로펠러의 각 날개에서 양력이 발생하여 상승하는 힘이 발생합니다.
그자리에 서 뜬 뒤 동체를 기울이게 되면 무게중심 방향으로 날아가게 됩니다.안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
헬리콥터의 프로펠라는 양력과 추력의 원리를 이용하여 공중에 뜨고 움직입니다.
양력은 프로펠라가 회전하면서 공기의 흐름을 변화시켜 발생하는 힘입니다. 프로펠라가 회전하면 공기의 흐름이 발생하고, 이 공기의 흐름은 프로펠라의 날개에 작용하여 프로펠라를 위로 들어올리는 힘을 발생합니다.
추력은 프로펠라가 회전하면서 공기를 뒤로 밀어내는 힘입니다. 프로펠라가 회전하면 공기가 뒤로 밀려나고, 이 공기의 흐름은 프로펠라를 앞으로 밀어내는 힘을 발생합니다.
헬리콥터는 이러한 양력과 추력의 원리를 이용하여 공중에 뜨고 움직입니다.
안녕하세요. 김동준 과학전문가입니다.
프로펠러의 원리를 이해하기 위해서는 추력과 양력에 대해 먼저 이해하여야 한다. 추력은 프로펠러의 회전이나 가스의 분사에 의해서 얻어지는, 항공기를 밀거나 당기는 추진력과 같은 말이다. 반면에 양력은 중력에 반대방향으로 작용하는 힘으로서 항공기를 뜨게 해주는 역할을 한다. 비행기의 프로펠러가 돌면, 프로펠러의 블레이드(blade : 날개)는 공기를 뒤쪽으로 밀어낸다. 프로펠러의 블레이드는 단면이 에어포일이며 비행기의 날개가 회전하는 것과 같은 효과를 주게 된다. 비행기의 날개는 양력을 발생시키는데 반해 블레이드는 추력을 발생시킨다.
