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항공기 Ⅰ
    · 고객선호도 :
    · 편 저:이강희
    · 출 판:비행연구원
    · 출판일:2010. 2. 20
    · 쪽 수:378쪽
    · 규 격:4×6배판 / 191*260mm
    · ISBN:978-89-87015-29-3 93550
    · 판매가격 :
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책 소개

  







 
 항공우주산업은 군항공과 대형 민간항공사 위주로 발전하여 왔으나 경제의 급성장과 레저산업의 성장으로 항공시장 역시 급격한 변화가 진행되고 있습니다. 한중일을 잇는 삼각노선, 저가 항공사 그리고 지자체에서 항공레저를 유치하기 위한 노력은 대형 항공기의 유치에 사활을 걸고 있는 지방공항의 활로를 개척하고 항공산업의 저변 확대에 크게 기여할 것입니다. 항공우주산업은 국가의 핵심 산업이고 국가의 경쟁력을 결정하는 척도이며 다가올 미래에는 첨단 IT 기술과 디지털이 접목된 친환경 최첨단 항공기와 함께 초소형 개인용 항공기 역시 항공산업의 중심으로 등장하게 될 것입니다.

 이 같은 항공기 발전 추세에 맞추어 항공 분야에 종사하는 사람들뿐만 아니라 일반인들도 항공기에 관한 일가견
을 가졌으면 하는 바람이 있었습니다. 세계 10대 항공 수송율과 첨단 전투기를 운용하고 있지만 항공기에 관한 지식은 아직도 어렵고 접하기 쉽지 않은 분야로 인식되어 있습니다. 이 책을 통해서 기초항공지식의 힘을 기르는 밑거름이 되기를 바라는 마음입니다.


1. 기초 물리법칙과 데이터 그리고 많은 그림을 활용하여 이해력을 한층 높여 줄 것입니다.
 항공기는 상당한 기술력이 적용된 것은 분명한 사실이지만 기본적인 물리법칙을 바탕으로 하고 있습니다. 이들 물리법칙이 전적으로 항공기를 위한 것들은 아니지만 이들 법칙이 현대 항공기가 비행할 수 있는 원리를 설명해주고 있습니다. 물론 고성능의 항공기를 개발하기 위해서 컴퓨터 공학과 수학적 이론이 동원되기는 하지만 이들 공학적 요소에 응용하기 전에 물리적 원리가 먼저 이해되어야 합니다. 1세기의 항공기 역사에서 개발되고 폐기된 항공기는 수 천 종에 달할 정도로 많은 항공기들이 현대 고성능 항공기 개발의 밑거름이 되었습니다. 이를 한 권으로 책으로 모두 서술하기는 불가능하지만 적용된 주요 물리법칙과 데이터 그리고 실제 항공기에 적용된 사실에 입각해서 설명하는 데 중점을 두었기 때문에 어렵지 않게 이해할 수 있을 것입니다.








2. 초경량, 일반항공, 항공정비, 항공 서비스업에 종사자에게 항공기에 대한 기초지식을 제공할 것입니다.

 한 대의 항공기가 운용되기 위해서는 항공공학자, 조종사, 정비사, 관제사, 항공서비스 종사자 등 여러 분야의 전문가들이 완벽한 조화를 이루었을 때 가능한 것입니다. 항공서비스업에 종사하는 사람이 자신과 운명을 함께하는 항공기에 대한 지식을 갖추는 것은 자신과 승객을 위해서 기본적으로 갖추어야 한 소양입니다. 예를 들어 초경향 항공기 혹은 대형 민항기라고 해서 사고가 다르게 나는 것은 결코 아닙니다. 다만 그 규모에서 차이가 있을 뿐이고 초경량 항공기라고 해서 대형 민항기와 기본적으로 적용되는 비행원리는 동일하다는 것입니다.

 

3. 헬리콥터에도 적용되는가?

 헬리콥터를 포함한 회전날개 항공기와 고정날개 항공기는 동일한 범주로 간주합니다. 간혹 헬리콥터 조종사가 학과시험을 치르고 난 후에 시험 내용이 비행기 관한 내용만 출제되었다는 불만을 제기하지만 공기역학은 비행기나 헬리콥터나 동일하게 취급됩니다. 다만 공기역학을 적용하는 면에서 비행기는 프로펠러 혹은 제트엔진 추력에 의한 날개의 양력을 얻지만 헬리콥터는 블레이드를 회전시켜 양력을 얻는 방식이 다를 뿐 적용되는 공기역학은 동일합니다. 예를 들어 고속 비행기에서만 충격파의 영향을 받는 것은 아닙니다. 헬리콥터의 주회전 날개와 꼬리회전 날개의 회전 속도와 전진속도가 조화되었을 때 회전날개는 음속에 가까운 속도에 도달할 수 있고 실제 이 속도가 헬리콥터의 최대속도를 제한하는 원인이 됩니다.









4. 미래 항공기의 화두는 초음속 공기역학입니다.

 항공기가 음속을 돌파한 기록은 이미 1940년대입니다. 국산 초음속 항공기가 개발된 것은 0000년입니다. 현대 전투기들은 대부분 초음속으로 비행하고 있으며 민간 항공기에서는 잘 알려진 것과 같이 콩코드가 초음속 비행을 했었으나 현대적 기술과의 융합 그리고 환경문제 등을 포함한 제반 문제들로 인하여 운항이 중단됬었습니다. 이를 대체하기 위한 기술개발과 투자가 진행되어 A-380과 같이 더욱 안전하고 쾌적한 비행환경으로 개량된 초음속 초대형 항공기가 등장하게 될 것입니다. 초음속 비행이 일반화된 현실에서 항공기를 운용하는 사람들은 초음속 항공기 공기역학과 이를 극복하기 위해서 적용된 기술은 무엇이 있는지에 대한 지식은 당신의 항공지식을 한 단계 높여줄 수 있을 것입니다.

 

5. 풍부한 기초항공지식과 새로운 기술개발의 밑거름이 될 것입니다.

 국내에서도 주기적으로 에어쇼를 개최하여 첨단 항공기들을 관찰할 수 있는 기회를 제공하고 있습니다. 물론 고성능 군항공기 위주의 기술개발이 전시되고 있는 점이 다소 아쉬운 점은 있지만 이들 첨단 항공기들이 등장하는 것을 보고 그저 탄성만 지를 것이 아니라 첨단 항공기에 적용된 기술들에 대해서 이해할 수 있다면 대화의 수준을 높여 줄 것입니다. 항공에 입문하고자 하는 사람들이 가장 빠르게 항공기에 관한 기초지식을 습득할 수 있도록 집필하였고, 전반적인 기초항공지식의 수준을 한 단계 높여 줄 것이고 이를 바탕으로 새로운 항공기술과 안전의식을 향상시키는 것은 여러분의 몫입니다.



 

차 례

1.1 대 기

1.1.1 대기의 구조 

1.1.2 표준대기

1.2 공 기

1.2.1 공기역학의 기본 개념

1.2.2 공기의 성질
(1) 정압 (2) 기온 (3) 밀도 (4) 점성

1.2.3 속도와 속도측정
(1) 대기속도 측정  

1.3 항공기

1.3.1 항공기 범주
(1) 군용 항공기 (2) 민간 항공기

1.3.2 공기보다 가벼운 항공기(기체정역학 항공기)

1.3.3 공기보다 무거운 항공기(기체동역학 항공기)
(1) 고정날개 항공기 (2) 회전날개 항공기

1.3.4 수직이착륙 항공기 및 하이브리드 항공기
(1) 수직이착륙 항공기 (2) 단거리 이착륙 항공기 (3) 수직/단거리 이착륙 항공기 (4) X-wing 항공기

1.3.5 글라이더
(1) 글라이더 (2) 행글라이더 (3) 패러글라이더

1.3.5 초경량 항공
(1) 초경량 항공기의 구분 (2) 초경량 항공기의 비행안전

1.3.6 무인항공기
(1) 용어 (2) UAV의 분류 (3) UAV 기능 (4) 미래 UAV

1.3.7 초음속 항공기

1.3.8 지면효과 비행체 또는 WIG 선 

1.4 단위와 벡터
(1) 치수와 단위 (2) 기본 치수와 파생 치수 (3) 각 측정 (4) 단위계 (5) 벡터와 스칼라  

2.1 유 체

2.1.1 개 요

2.1.2 유체흐름의 선

2.1.3 지속흐름과 비지속흐름

2.1.4 회전성과 비회전성 흐름

2.1.5 점 성

2.1.6 압축성과 비압축성 흐름

2.1.7 1차원 흐름  

2.2 이상유체

2.2.1 연속방정식

2.2.2 베르누이 정리
(1) 기본 개념 (2) 베르누이 방정식

2.2.3 이상유체의 에어포일 

2.3 실제유체

2.3.1 층류와 난기류 흐름
(1) 층류 흐름 (2) 난기류 흐름

2.3.2 레이놀즈수
(1) 표면 상태(거칠음) (2) 압력경도의 영향 (3) 경계층과 표면마찰항력

2.3.3 유체흐름의 분리

2.3.4 유선형 효과  

2.4 스케일 효과  

3.1 에어포일

3.1.1 에어포일 정의

3.1.2 에어포일의 발달

3.1.3 에어포일 용어

3.1.4 에어포일 단면

3.1.5 2차원 에어포일
(1) 2차원 날개에 대한 순환 (2) 2차원 에어포일의 양력계수 (3) 2차원 날개와 3차원 날개의 비교  

3.2 NACA 에어포일 시리즈
(1) 저속 에어포일 (2) 층류 에어포일 (3) 에어포일 시리즈별 장단점  

3.3 날 개

3.3.1 날개 플랜폼의 종류

3.3.2 날개 플랜폼 용어

3.3.3 날개의 가로세로비

3.3.2 직사각형 날개

3.3.3 테이퍼 날개

3.3.4 타원 날개

3.3.5 젖힘 날개
(1) 젖힘 날개와 임계 마하수 (2) 뒤젖힘 날개의 단점

3.3.6 앞젖힘 날개

3.3.7 가변 젖힘 날개

3.3.8 델타 날개

3.3.7 커나드 날개
(1) 조종 커나드 (2) 양력 발생 커나드  

3.4 날개 설계상의 특징

3.4.1 날개 위치
(1) 저 익 (2) 중 익 (3) 고 익 (4) 파라솔 날개

3.4.2 반각 설계
(1) 상반각 (2) 하반각 (3) 다면반각

3.3.8 갈매기형 또는 역갈매기형 날개

3.4.3 붙임각

3.4.4 캔틸레버/세미캔틸레버 날개

3.3.7 접형 날개

3.3.8 복엽 비행기  

3.5 기타 항공기의 날개

3.5.1 무꼬리날개
(1) 세로 안정성 (2) 피치 조종

3.5.2 플라잉 날개
(1) 설계상의 문제점 (2) 방향 조종

3.5.3 미래형 항공기 날개  

4.1 공기역학적 힘

4.1.1 항공기에 작용하는 힘

4.1.2 공기역학적 계수의 개념

4.1.3 주요 공기역학적 계수들
(1) 양력계수 (2) 항력계수 (3) 모멘트계수  

4.2 양 력

4.2.1 공기역학적 힘의 발생
(1) 유선 패턴과 압력분포 (2) 기계적 회전에 의한 순양력 (3) 에어포일에 의한 순양력
(4) 공기밀도와 속도의 영향 (5) 내리흐름의 존재

4.2.2 양력 방정식
(1) 양력 방정식의 해설 (2) 에어포일 양력 특성  

4.3 항 력

4.3.1 항력 특성
(1) 항력 방정식 (2) 에어포일의 항력 특성

4.3.2 유도항력
(1) 양력의 영향 (2) 고도의 영향 (3) 속도의 영향 (4) 가로세로비의 영향
(5) 테이퍼비의 효과 (6) 유도항력 감소 방법

4.3.3 유해항력
(1) 비행유형의 영향 (2) 고도의 영향 (3) 속도의 영향

4.3.4 총항력  

4.4 고양력장치

4.4.1 고양력장치의 종류
(1) 뒷전 플랩 (2) 플랩 선정시 고려사항 (3) 앞전 플랩; 슬롯과 슬랏 (4) 경계층 제어장치

4.4.2 고양력장치들의 운용

4.4.3 스포일러

4.4.4 공기력 제동장치  

4.5 고양력 조건과 실속
(1) 무게의 영향 (2) 선회 및 기동비행의 효과 (3) 고양력장치의 효과  

4.6 공기역학적 피칭 모멘트의 발달  

4.7 공기흐름의 분리

4.7.1 공기의 레이놀즈수

4.7.2 경계층

4.7.3 분리점과 역류흐름  

4.8 비행난기류(와류)

4.8.1 와류의 특성

4.8.2 와류의 생성

4.8.3 와류체계

4.8.4 와류의 순환

4.8.5 와류 발생기

4.8.6 원추형 와류

4.8.7 앞전뿌리확장(스트레이크)  

4.9 날개끝 와류 제어장치

4.9.1 윙 렛
(1) 윙렛의 개발

4.9.2 Raked wingtip
(1) 재래식 윙렛(conventional winglet) (2) 블랜디드 윙렛 (3) 적 용  

4.10 실 속
(1) 실속 발생 패턴 (2) 항공기의 실속 특성  

5.1 초음속 흐름

5.1.1 초음속 항공기의 등장

5.1.2 음속장벽

5.1.3 음 속

5.1.4 음속의 본질
(1) 압축성 (2) 압축성과 비압축성의 차이 (3) 마하수

5.1.5 천음속 흐름패턴

5.1.6 초음속 흐름패턴
(1) 경사 충격파 (2) 수직 충격파 (3) 팽창파

5.1.7 초음속 흐름의 양력분포

5.1.8 조파항력

5.1.9 면적법칙

5.1.10 초음속과 마하콘

5.1.11 충격파 방지체

5.1.12 마하턱

5.1.13 항력분기 마하수
(1) 얇은 에어포일 (2) 날개 젖힘 (3) 낮은 가로세로비 (4) 경계층의 제거 또는 재생에너지 (5) 초임계 에어포일  

5.2 고속비행 에어포일

5.2.1 고속비행의 효과
(1) 천음속 흐름 (2) 초음속 흐름

5.2.2 고속비행을 위한 설계 조건
(1) 천음속 비행 (2) 초음속 비행

5.2.3 에어포일 단면

5.2.4 가로세로비와 임계 마하수  

5.3 뒤젖힘 날개

5.3.1 뒤젖힘 날개의 효과

5.3.2 뒤젖힘 날개와 항력계수

5.3.3 젖힘 날개 플랜폼의 장점

5.3.4 젖힘 날개 플랜폼의 단점

5.3.5 뒤젖힘과 측방흐름 제어

5.3.6 가변 젖힘 날개 

5.4 날개끝 마하콘

5.5 음속폭음

5.5.1 고속비행과 음속폭음

5.5.2 음속폭음 원인

5.5.3 음속폭음에 영향을 미치는 요소
(1) 회피 기동 (2) 음속폭음의 피해  

5.6 조종면과 엔진흡입구

5.6.1 초음속 조종면

5.6.2 엔진 흡입구와 초음속


 

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