헬리콥터의 양력과 하중

헬리콥터와 고정익항공기 사이의 차이점 중 한 가지는 양력의 주공급원입니다. 고정익항공기는 고정 날개 표면에서 양력이 발행하는 반면 헬리콥터는 회전 날개의 에에 포일에서 양력을 발생시킵니다.

 

바람이 없는 상황에서 공중정지비행을 하는 동안 끝 통과면은 지지면에 평형시킵니다. 양력과 추력은 일직선 위러 작용하고 무게와 항력은 일직선 아래로 작용합니다. 양력과 추력의 합은 공중정지 비행하는 헬리콥터에 대한 무게와 항력의 합과 같아야 합니다.

 

바람이 불지 않는 상태에서 수직 비행할 때 양력과 추력은 수직으로, 즉 위쪽 방향으로 작용합니다. 무게와 항력은 수직으로 아래쪽방향으로 작용합니다. 무게와 항력이 같아질 때 헬리콥터는 하늘에서 공중정지비행을 하는데 만약 양력과 추력이 무게와 항력보다 작다면 헬리콥터는 수직으로 하강하고 양력과 추력이 무게와 항력보다 크다면 헬리콥터는 수직으로 상승합니다.

 

전진비행 시 수직면으로부터 전체양력과 추진력을 앞쪽방향으로 기울일 때 양력과 추진력은 2개의 성분으로 변형시킬 수 있는데 수직으로 위쪽 방향으로 작용하는 양력과 비행 방향에 수평으로 작용하는 추력입니다. 이외에 아래쪽 방향으로 작용하는 힘인 무게와 관성저항, 자람저항이 있습니다. 뒤쪽 방향으로 작용력 또는 지체력이 있습니다.

 

직선수평, 비가속전진비향에서 양력은 무게와 같고 추력은 항력과 같습니다. 직선 수평비행은 일정한 비행 방향과 일정한 고도로 비행합니다. 만약 양력이 무게를 초과하면 헬리콥터를 상승시키고 양력이 무게보다 작으면 헬리콥터가 하강합니다. 만약 추력이 항력을 초과하면 헬리콥터는 속도가 증가하소 추력이 항력보다 작으면 속도가 감소합니다.

 

측진 비행에서 옆쪽으로 전체 양력-추력벡터를 기울이는 끝 통과면은 비행이 요구하는 방향인 옆쪽으로 기울어집니다. 이런 경우에 수직면 또는 양력성분은 여전히 위로 일적선이고 무게는 아래로 일직선이지만 수평면 또는 추력의 성분은 바로 반대쪽으로 작용하는 항력과 함께 옆쪽으로 작용합니다.

 

후진비행에서 끝 통과면은 뒤쪽방향으로 양력-추력벡터를 기울입니다. 그때 전진비행에서 정반대의 추력성분은 뒤쪽방향으로 항력성분은 앞쪽방향을 향합니다. 후진비행은 위로 일적선이고 무게중심은 아래로 일직선입니다.

 

 - 회전력 보상

 

뉴턴의 제3법칙은 작용과 반작용의 법칙입니다. 헬리콥터의 주 회전날개가 한쪽방향으로 돌아가면 동체는 반대방향으로  회전하려는 경향이 있습니다. 회전하려는 동체네 대한 이 경향을 토크라고 ㅇ합니다. 동체의 토크효과는 주 회전날개에 공급된 엔진동력의 결과이므로 엔진동력 변화는 토크효과에 변화를 줍니다. 엔진동력이 크면 클수록 토크효과는 커집니다. 자동회전 시 주 회전날개에 공급되어 있는 엔진동력이 없기 때문에 자동회전 시 토크 반작용도 없습니다.

 

-자이로 하중

 

헬리콥터의 급회전 주 회전날개는 자이로스코프처럼 작용합니다. 힘이 물체에 가해졌을 때 급회전물체의 합격작용 또는 편향이 됩니다. 이런 작용은 힘이 가해진 지점으로부터 회전의 방향으로 거의 90도로 일어납니다. 이 원리로 인해 주 회전날개의 끝 통과면은 수평면으로부터 기울어지게 됩니다.