헬리콥터가 수직 이륙 가능한 원리가 궁금합니다.

Question

비행기와 다르게 헬리콥터는 제자리에서 수직 이륙을 하잖아요. 프로펠러의 역할 때문일 것 같은데요..

정확하게 이 헬리콥터가 수직 이륙할 수 있는 원리는 무엇일ㅋ가요 ? 쉬운 설명 부탁드리겠습니다.

Answer 1

안녕하세요. 과학전문가입니다.

빠른 이해를 위해 '선풍기'를 예로 들어보겠습니다.

선풍기를 틀면 앞에선 시원하지만 뒤에 손을 대면 바람이 나오지 않죠?

프로펠러의 모양을 비스듬하게 하여 회전시키면 공기를 그쪽 방향으로 밀어내는 원리로 그런 것이랍니다.

만약 선풍기의 날개를 뒤집어서 낀채로 돌리게되면 바람을 선풍기 뒷면에서 느껴질것입니다.

헬리콥터도 같은 원리입니다. 프로펠러가 회전하였을때 지면쪽으로 바람이 불게하여 헬기가 떠오르게 하는 것입니다. 그래서 자세히 보시면 앞으로 날아갈때는 헬기의 머리가 살짝 아래로 향해있습니다.

*꼬리에 프로펠러가 달린 이유는,

위쪽에 돌아가는 프로펠러에 의해 몸체도 돌아가려는 힘을 받습니다. 그래서 회전 방향쪽으로 돌아가지 못하도록 회전의 반대방향쪽으로 공기를 밀어낼 수 있는 프로펠러를 달아놓은 것입니다.

그래서 영화에서 보시면 꼬리에 미사일을 맞고 추락하는 헬기는 몸체가 뱅글뱅글 돌면서 떨어지요.

답변이 도움되셨으면 좋겠습니다 :)

Answer 2

안녕하세요. 이성현 과학전문가입니다.

메인프로펠러에 의해 약 1-1.5 미터 정도 수직 이륙을 한 뒤에는 이후 다른 방법으로 진행을 해주셔야합니다.

헬리콥터 조종은 비행기에 비해 훨씬 까다롭다. 헬리콥터 파일럿을 지향하는 사람은 먼저 비행기 조종부터 시작해 어느 정도 숙달이 되었을 때 비로소 헬리콥터에 도전한다.
또한 헬리콥터 조종 방법은 제조사에 따라 약간씩 차이가 있다. 여기에서는 특별히 언급하지 않는 이상 미국 벨사의 헬리콥터를 기준으로 설명할 것이다. 즉, 메인 로터가 반시계 방향으로 회전하고, 스로틀 레버가 컬렉티브 피치 레버의 끝에 있다.
그러면 이제 조종석에 앉아서 비행을 시작하자. 헬리콥터도 비행기와 마찬가지로 바람이 불어오는 쪽을 향해서 이륙한다. 먼저 사이클릭 피치 스틱을 중립(또는 이륙 위치)에 놓고 컬렉티브 피치 레버를 가장 낮은 위치에 둬서 로터 블레이드의 피치각을 최소로 만들어놓는다. 다음에는 컬렉티브 피치 레버의 끝에 있는 스로틀 그립을 바깥쪽으로 돌려서 엔진 출력을 최대로 높인 다음, 레버를 서서히 당겨 올린다. 그러면 메인 로터의 각 블레이드의 받음각이 커져서 양력이 발생하고, 헬리콥터가 공중으로 떠오른다. 이륙에는 통상 이륙과 활주 이륙, 최대 성능 이륙이 있다.

Answer 3

안녕하세요. 한선옥 과학전문가입니다.

헬리콥터 위의 프로펠러는 비행기의 위에셔 회전하면서 기체의 압력을 줄입니다

비행기 아래의기압은 1기압이지만 위의 압력은 1보다 작아 아래에서 위로 미는힘이 생겨 위로 뜨게 됩니다

압력과 기체의법칙 베르누이의 정리를 찾아보세요

Answer 4

안녕하세요. 복선정 약사입니다.

헬리콥터의 경우 프로펠러가 회전하면서 아래방향으로 강한 바람을 일으킵니다. 이에따른 반작용의 힘으로 헬리콥터 본체가 위로 뜨는 힘을 받게되어 뜰 수 있습니다.