코너 스피드와 중력가속도(선회압력 : G)

[風雲流水(이상기)]

1. 코너 스피드란 최적의 선회를 하기 위한 속도입니다.

자동차 게임을 생각해 봅시다.

자동차를 매우 천천히 운전한다면,

자동차는 매우 작은 반경의 코너를 돌 수 있습니다.

그러나 차 자체의 속도가 느리므로 그 코너를 다 도는데 시간은 오래 걸릴 것입니다.

그렇다면 빠른 속력으로 코너를 돌려고 하면 어떨까요?

차 속도 자체가 빠르므로 코너를 도는데 걸릴 시간이 빨라질 것이지만

코너를 도는 거리는 원심력에 의해 그만큼 늘어납니다.

만약 일정 수준 이상의 속도가 된다면 매우 먼 코너를 돌아야만 하므로

되려 느린 속도로 코너를 돌 때 보다 더 오래 걸릴 수도 있게 됩니다.

코너 속도란 항공기의 선회반경과 선회율 두 가지를 모두 고려하였을 때

가장 빨리, 가장 작은 선회반경을 그리며 선회를 할 수 있는 속도를 말합니다.


2. 중력가속도-선회압력 : G

G는 이 선회를 얼마나 급격히 할 수 있냐를 나타내는 척도가 됩니다.

G는 중력을 의미하며  예를 들어 9G 라면 중력의 9배의 힘을 받게 됩니다.

즉 자신의 몸무게의 9배의 힘을 받게 된다는 의미가 됩니다.

이러한 강력한 G가 걸리는 이유는 원심력때문이며

항공기가 이 원심력을 이겨내는 힘은 양력입니다.

전투기가 급선회를 할 때에는 기체를 선회방향으로 기울이게 되는데

이렇게 되면 양력의 방향이 선회원의 중심 방향에 놓이게 되며 구심력으로 작용합니다.
즉 이 양력이 원심력을 이겨내는 힘이지요.

급선회를 할 수록 원심력이 강력해 질 것이며 계속 선회원을 그리려면 그만큼 양력도 강력해 져야 합니다.

그러나 원심력이 지나치게 강해지면 조종사의 신체에 무리가 오게 됩니다.

즉 피가 아래쪽으로 쏠리는 현상이 일어나 시야가 흐려지기 시작하며

급기야는 뇌로 피 공급이 제대로 되지 않아 실신하게 됩니다.

일반적으로 조종사가 견딜 수 있는 최고의 중력은 9G 정도입니다.

이 G는 항공기의 기체구조 설계시에도 중요한 요소입니다.

9G가 걸린다는 것은 앞서 말씀드린대로 기체에 9배의 무게가 걸린다는 의미이며

이를 기체의 구조물이 이겨내야 합니다.

만약 그렇지 못하게 된다면 기골에 변형이 일어나거나

최악의 경우 기체가 파괴되겠지요.

굳이 급선회시가 아니더라도 돌풍등에 의해

갑작스레 항공기에 G가 걸리는 경우가 있기 때문에

민항기도 일정 이상의 G를 견디도록 항공협회에서 규정하고 있습니다.