[CH-47] 치누크 헬리콥터 장단점

2012 포스팅 자료실 2012.01.14 22:56
**텐덤 로터(tandem rotor) 장단점**


치누크의 장점 ?

1. 단일 로터 헬기의 동력중 테일로터에 들어가는 동력 비율이 10~20%에 달한다. 다시 말해, 텐덤로테에는 테일로터가 없기 때문에 그 만큼의 동력을 양력발생에 사용할 수 있다.

2. 같은 양력을 발생시킨다면, 텐덤 헬기는 2개의 로터를 사용하기 때문에 단일 로터의 로터크기 보다 작게 설계할 수 있다. 즉, 로터의 크기가 작기때문에 더욱 빠르게 회전할 수 있게 되고 이는 엔진에서 로터에 이르는 감속비가 작아지고 로터의 토크가 작아지게 된다. 결국에 단일 로터에 필요한 것보다 더 적은 기관을 필요로 하기 때문에 구동계통의 무게를 감소시킬 수 있다.

3. 1,2를 통해 텐덤로터는 동력 손실이 적고 기체의 무게가 작기때문에 많은 양의 수화물을 실을 수 있었다. 텐덤 로터의 더욱 큰 장점은 짐을 실을때 무게 중심을 크게 고려하지 않아도 된다는 것이다. 단일 로터의 경우 구동축 부근의 무게 중심에 맞게 적재해야 하지만, 텐덤 로터는 어디에 적재하든 그 부분의 양력을 증대시키기만 하면 되는 것이다.

4. 헬리콥터의 테일로터는 큰 소음과 사고율을 발생시키는 골칫거리이다. 또한 요잉에 있어서 단일 로터의 경우 꼬리를 회전시킬 수 밖에 없지만 텐덤로터는 어느 방법으로든 회전할 수 있기 때문에 조종의 용이성이 있다.

 


치누크의 단점 ???

1. 단일 로터 헬기에서 꼬리날개와 수직꼬리날개는 풍향계 역할을 한다. 바람이 불어오면 자연적으로 헬리콥터는 그 방향을 따라 회전한다. 그렇기 때문에 바람에 대한 조종성을 쉽게 잃지 않는다. 하지만 텐덤 로터 헬기는 이러한 것이 없기 때문에 만일 측면에서 바람이 불어온다 하면 기체의 균형이 흔들리게 된다.

2. 텐덤 로터 헬기는 기동성이 나쁜 걸로 알려저 있다. 그 이유는 관성의 법칙 때문이다. 단일 로터에 비해 한쪽 로터가 움직이면 다른 쪽은 관성에 의해 현상태를 유지하려는 성질이 강해 둔한 조종성을 보이게 된다.

3. 전진비행시 앞쪽에서 불어오는 공기의 대부분이 앞 로터에 들어가기 때문에 상대적으로 뒷로터는 적은 공기로 같은 더 많은 양력을 발생시켜야 하기 때문에 결과적으로 에너지 소모량이 늘어나게 된다. 

4. 사실상 텐덤로터 헬기가 어느 곳에나 적재할 수 있다고는 하지만, 이것 역시 헬리콥터 이기 때문에 무게중심이 존재한다. 이 무게중심은 두 로터 중간보다 조금 앞쪽에 자리하는 것이 가장 좋지만, 이는 곧 텐덤 로터의 가장 큰 장점을 무색하게 만들어 버리는 결과를 낳는다.  그렇기 때문에 이 무게중심을 보안하기 위해서는 보조안정장치(자이로)가 필요하다.

5. 두 로터는 한 구동축으로 연결되어 있다. 그렇기 때문에 한쪽에서 발생한 진동이나 뒤틀림은 곧 다른 쪽에서 영향을 받게 된다.  

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[CH-47] 치누크 헬리콥터 조종방법

2012 포스팅 자료실 2012.01.14 22:56
**텐덤 로터(tandem rotor) 조종방법**


 일반적인 단일 로터 헬리콥터(single rotor helicopter)와 달리 앞뒤 로터 헬리콥터(tandem rotor helicopter)는 꼬리날개를 사용하지 않고 두 로터를 서로 반대로 회전시켜 토크를 상쇄시키도록 설계되었다.  대표적인 헬리콥터가 보잉사(Boing Helicopter(Philadelphia))의 CH-47 치누크이다. 

CH-47 Chinook elploded diagram

 

더보기

 

 

 앞뒤 로터 헬리콥터 조종방식

 단일 로터 헬리콥터를 전진시키기 위해 사이클릭 조종간을 앞으로 기울이면 스와시판이 앞으로 기울면서 로터 앞뒤의 피치각이 달라져 결과적으로 앞의 양력이 감소, 뒤의 양력이 증가하여 앞으로 나아가게 된다. 

 반면에, 앞뒤 로터 헬리콥터의 경우 사이클릭 조종간을 앞으로 기울이면 앞의 로터에 비해 뒷 로터의 양력이 커져 앞으로 전진하게 된다.

좌우로 롤링하는 것은 단일 로터 헬리콥터와 같이 회전면을 기울여 조종할 수 있다.

회전하는 요잉에는 페달을 사용하지만, 꼬리날개가 없기 때문에 롤링을 이용하여 선회한다. 앞 로터을 왼쪽으로, 뒷 로터를 뒤쪽으로 기울이면 기체는 시계반대방향으로 회전하게 된다.  이를 잘 이용하면 매우 유용하게 쓰일 수 있다. 앞로터를 가만히 두고 뒷로터만 회전시키면 앞로터를 중심으로 기체가 회전하게 되고, 반대로도 가능하기 때문에 이는 조종사에게 조종의 융통성을 제공한다.
물론 뒷로터만 회전시킬경우 뒷로터의 양력이 높아지므로 조종간을 뒤로 당겨 양력을 조절해야 한다. 


텐덤 로터 역시 로터에서의 양력불균형이 생기므로 트림을 조절해 주어야 한다. 이런 로터 플래핑은 로터축을 기울여 해소시킨다.

 


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