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Knowledge/음속, 레이놀즈, M (3월 4주) 5

음속을 뜯어보자-5.(임계마하수, 충격실속, 조파항력)

10. 임계마하수(Critical Mach Number) - 날개 윗면의 가장 빠른 마하수가 1이 될 때의 날개 앞면의 공기 속도. 11. 충격실속(Shock stall)과 조파항력(Wave Drag) 충격실속 : 충격파가 발생하면 흐름의 속도는 급격히 감소하여 아음속으로 바뀌고, 밀도와 압력이 급증하며 박리가 발생함. -> 양력 감소, 항력 증가, 실속과 현상이 비슷하여 충격실속이라고 함 충격실속이 발생하면 속도를 줄여 이를 벗어날 수 있다.(충격파 발생 자체를 막는 개념) 조파항력 : 초음속 흐름에서 충격파로 인하여 발생하는 항력 -> 초음속 흐름에서 날개의 전체항력은 공기 점성의 마찰항력, 흐름의 박리로 인한 압력항력, 조파항력을 추가 -> 앞전 뾰족, 두께는 얇은게 좋음

음속을 뜯어보자-4. (Mach, 충격파)

8. Mach, 마하속도 마하수는 항공기의 속도와 음속의 비를 나타낸다. 식으로 나타내면 Ma=V(TAS)/C(음속 = a)으로 나타낼 수 있다. 여기서 음속(C = a)란 표준대기 상태에서 340m/s이며, 절대온도의 제곱근예 비례한다 음속은 온도에 정비례하기 때문에 마하수는 온도에 반비례한다고 할 수 있다. 같은 TAS기준 온도가 낮아지면 M은 올라감. 고도가 증가하면 온도가 감소하고, 따라서 음속도 감소하므로 일정한 마하수를 유지하기 위해선 TAS를 줄여아 한다. M.83이 30,000ft에서는 TAS 489kt이지만, 10,000ft에서는 530kt이다. 동일한 대기속도로 비행 시 고도가 증가하면, 음속은 감소하고 마하수는 증가한다. 순항비행 중 외기 온다가 상승할 때 동일한 M수로 비행하면 TA..

음속을 뜯어보자.-3(Boundary layer, 레이놀즈 수)

7. Boundary Layer -> 공기가 점성이 있는 유체이기 때문에 생김. - 유체가 마찰면을 따라 흐를 때, 점성에 의하여 유체 흐름의 속도가 달라지고 이에 따라 마찰면에 가깝게 생기는 가상적인 층, 점성에 영향받음 - 즉, 물체 표면의 흐름과 Free stream flow의 속도가 다른 그 지점을 boundary layer라고 함 - Boundary layer는 공기가 흘러감에 따라 나뉨. 1) Laminar boundary layer(층류 경계층 흐름) - 적은 표면 마찰항력을 만들지만, 굉장히 부드러워(히마리가 없어서) 덜 안정적임. 경계층이 얇음 2) Turbulent boundary layer(난류 경계층 흐름) - 천이 구역 이후에 생기는 층으로 층류흐름보다 힘이 세지만, 항력은 더 큼..

음속을 뜯어보자.-2 (공기의 흐름 - 레이놀즈 수)

4. 공기의 흐름 1) 압축성 유체와 비압축성 유체 - Compressible fluid : 압력이나 속도 변화에 대하여 유체으 밀도 변화를 고려해야하는 유체(대부분의 기체) - Incompressible fluid : 밀도 변화가 아주 작아 무시될 수 있는 유체(대부분의 액체 및 마하 0.3 이하의 기체) 2) 정상 흐름과 비정상 흐름 - Steady flow : 시간이 경과해도 공기의 밀도, 압력, 속도 등이 일정한 흐름 - Unsteady flow : 시간의 경과에 따라 주어진 한 점에서의 밀도, 압력과 속도 등이 계속하여 변화하는 흐름 3) 점성 흐름과 비점성 흐름 - Real fluid(점성 흐름) : 점성의 영향을 고려한 유체의 흐름 - Ideal fluid(비점성 흐름) : 점성을 고려하지 ..

음속을 뜯어보자. -1 (대기 - 국제표준대기)

1. 대기의 성분 질소(78%), 산소(21%), 아르곤(1%), 이산화탄소(0.03%), 기타 질소와 산소의 비는 약 80km(50mile)까지 일정하게 유지됨 수증기는 1 ~ 4%까지 유지가능 2. 대기권 구조 1) 대류권(Troposphere) 대부분의 기상현상이 일어남, 고도가 증가할수록 온도가 낮아짐 표준대기 laps late는 1,000ft당 2도 적도 부근 18-20km, 극지방 약 6km, 50도 위도에서 약 9km의 높이 같은 위도일 경우 여름이 겨울보다 높음. 2) 대류권계면(Tropopause) 기온감율의 급격한 변화를 보여줌 약 11km, 대기가 안정되어 구름 없고, 공기 희박 -> 순항고도에 적합 단 Jet 기류, CAT, 뇌위와 같은 기상현상이 발생할 수 있음으로 운항에 중요한 ..

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