비행기의 익면적 과 익면하중

[김필수]

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1. 익면적
익면적이란, 말 그대로 날개의 면적을 말합니다.
비행기가 완성 되었을 때, 그 비행기의 주익(보통 앞날개를 말함) 면적을 말합니다.
물론 비행기에 주익만 있는게 아니지만, 주익 외의 날개는 무시하는 경향이 있습니다.
익면적을 이야기 할 때 단위는 dm2(제곱 데시미터)를 씁니다.
익면적 구하는 예를 들어보겠습니다.
비행기의 주익이 옆으로 길쭉한 직사각형이고, 그 사이즈가 150cmX20cm라고 가정하겠습니다.(여기에서 150cm는 mm로 환산하여 날개길이가 1500mm라고 합니다.)
그 주익의 익면적을 구하는 순서.
a. 사이즈를 dm(데시미터)단위로 바꾼다.
   1m=10dm=100cm=1000mm.
   고로 위의 150cmX20cm인 날개는 15dmX2dm가 됩니다.
b. 데시미터 단위로 면적을 구한다.
   위의 경우는 15dmX2dm이므로 답은 30dm2(30 제곱데시미터)입니다.
   이렇게 하면 익면적이 구해졌습니다.

그 다음 익면하중을 설명하겠습니다.
익면하중이란 말 그대로 날개 면적에 걸리는 무게입니다. 좀 더 자세히 말하자면 날개 1dm2당 걸리는 비행기의 무게입니다. 그러니까 완성된 비행기의 무게를 익면적으로 나누어서 나온 값이 익면하중인데, 단위는 g/dm2(그람퍼 제곱데시미터)를 씁니다. 물론 이건 가벼운 모형비행기이니까 저런 단위를 쓰죠. 실제 사람이 타는 비행기라면 아마도 엄청 무거워서 kg/dm2를 쓰겠죠.
위에 가정한 150cmX20cm 날개를 가진 모형 비행기가 완성되었을 때 전체 무게가 1300g이라고 합시다.
익면적은 이미 위에서 구한대로 30dm2이니까
익면하중=무게/익면적=1300g/30dm2.... 답은 약 43.3dm2가 나오네요.

익면하중이 왜 필요하냐면, 익면하중 값이 크면 클 수록 강한 동력이 필요합니다. 반대로 작을 수 록 약한 동력에도 비행이 가능합니다. 이런 면들을 미리 계산하기 위해서 익면하중이 필요하죠. (물론 너무 약해서 바람을 치고 나가지 못하면 아무리 익면하중이 작아도 비행 못하겠죠.)
익면하중을 작게 하려면 날개 면적을 크게 하거나 비행기의 무게를 줄이면 됩니다.
참고로, 전에 제가 만들어 본 전동 글라이더는 날개길이 1600mm에 무게 1050g, 익면하중이 36정도였는데, 8X5 사이즈 프로펠러, 보급형 일반 540모터, 7.2볼트 베터리, 2채널로 바람이 별로 없는 오전에 잘 날았습니다. 해 보지는 않았지만 모터만 강한거로 바꾸면 강한 바람도 치고 나갈 겁니다.
그리고, 제가 지금 반 자작으로 만든 전동 비행기는 날개길이 1250mm정도, 무게 1300g 정도,익면하중 48정도인데, 8X5프로펠러, 17턴 더블 540모터, 7.2볼트 베터리, 3채널로 활주 이륙도 가능하고 아주 강하지만 않으면 바람도 치고 나갑니다.

엔진비행기라면 익면하중 무시하는 경향이 있습니다. 엔진 힘이 너무 좋아서 비행기가 날개의 양력으로 비행하는 게 아니고 엔진에 끌려다니면서 비행하는 듯 하거든요. 그러나, 전동 비행기라면, 특히 글라이더라면 더욱 익면하중에 신경을 쓰는 경향이 있습니다.

[주희준]

유익한 자료입니다. 회원 모두가 숙지했으면 좋겠습니다. 이론에도 강한 AIR BIRD가 되었으면 하고. 필수씨께 감사만땅