헬리콥터 와류고리상태

2012 포스팅 자료실 2012.07.19 20:08
와류고리상태에서는 로터를 통하여 흐르는 공기가 균일하지 못하고 비정상흐름이므로 다른 생태에 비하여 이론적인 해석에 한계가 있어 이 상태에 관한 많은 지식은 비행시험과 풍동시험에서 얻은 것이다. 이러한 경험을 바탕으로 요약하면 제자리비행할 때 이루어지는 유도속도의 2.5배되는 하강속도에서 비정상 흐름이 시작되어 0.75 배가 되면 절정에 이르고 1.25 배에서 사라진다.

회전면하중에 따라 다르겠지만 대부분의 현용 헬리콥터는 하강속도가 1.52 내지 3.05m/s 에 이르면 이 상태로 들어가고, 7.62 내지 15.24m/s 가 되면 와류고리상태에서 벗어난다. 얼마동안 와류고리상태에 그대로 머물러 잇는 것은 쉽지 않다. 와류고리상태에 들어가는것은 대부분이 수직비행경로에만 국한된다. 70도 정도의 활공각을 가지면 90도 활공각으로 수직하강할 때 보다 더욱 나쁘다는 것이 입증되었다.
15내지 30노트의 전진속도를 가지고 활공각이 50도 미만인 완만한 하강을 하면 로터에서 생기는 깃끝 와류를 떨어내기에 충반한 새 공기가 공급되므로 와류고리상태에서 벗어날 수 있다.

모형 로터의 풍동실험에서 와류고리상태애 대해 알 수 있다. 이 개념에 따르면 로터는 지속적으로 로터 아래쪽에 붙어있는 큰 공기방울속으로 공기를 불어넣는다. 이 공기방울은 1~2초마다 꽉채워지면 터진다. 이 때 주변의 공기흐름에 큰 교란을 준다. 공기방울이 터질 때, 한 번은 이쪽에서 터지고 한 번은 저쪽에서 터지는 식으로 일정하지 않으므로 로터 추력이 변화될 뿐만 아니라, 로터의 플랩핑도 이리저리 일어나 피치와 롤이 불규칙하게 발생하여 조종사가 즉각적으로 바로잡아야 한다.

-헬리콥터의 이해 중에서.
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