Re:스핏파이어와 전투기의 익형

[snaproll 이종헌]

박홍순님이 올린 모형 스핏파이어의 사진은 밑면이 편평한 Clark-Y 계열의 익형을 사용한것 같습니다.

관찰력이 예리하네요. 허리케인이 바로 두툼한 Clark YH 익형을 가지고 있습니다.

대부분의 모형은 실기의 익형을 그대로 사용하지는 않습니다.

레이놀즈수 때문이기도 하지만 제작의 편리성 때문이죠.

특히 중국제 ARF는 더욱 그렇죠. 실기의 익형과도 다르지만 왜 이런 익형을 사용하였는지 도무지

이해가 되지 않을때도 가끔 있습니다.

그나마 미국등 항공 선진국의 모형비행기는 실기의 익형과는 다르지만 모형용으로 적절하게 modify한

익형을 사용한 예가 많습니다.

물론 과거의 이야기이죠. 지금은 선진국에서 생산하는 기체가 별로 없으니까요.

캐드로 그려본 허리케인과 스핏파이어의 익형입니다.

Hawker Hurricane 은 Clark YH 19% (wingroot), Clark YH 12.2%(wingtip) 를 사용하고,

Supermarine Spitfire는 NACA 2213 (wingroot), NACA 2209.4 (wingtip) 를 사용하죠.

허리케인에서 스핏파이어로 가면서 1.5배 정도 날개가 얇아진 것으로 보입니다.

스핏파이어의 날개가 익근 13%, 익단 9.4% 이니까

실기 스핏파이어의 날개두께는 허리케인보다는 많이 얇지만 익근은 특별히 얇지는 않습니다.

익근부분은 리트랙트 랜딩기어, 연료탱크, 기관총등이 날개에 들어가기 때문에 얇게 만들수도 없죠.

박홍순님이 올린 실기 스핏파이어는 날개를 뒷쪽에서 본 모습의 사진이라 더욱 얇게 보입니다.

게다가 익단의 익형이 상당히 얇은 편이고 익단부분의 planform이 타원형으로 줄면서 chord가 더욱

작아져서 유난히 얇은 형상이 나타나기 때문입니다.

wingtip washout도 들어가 있으니 더욱  얇은 느낌이 들수도 있고요.

실기의 익형자료는 여기에 거의 다 있습니다.

http://www.ae.uiuc.edu/m-selig/ads/aircraft.html

2차대전 전투기들의 익형두께는 거의 비슷비슷 합니다.

그림 위로부터 Mustang, Fokke Wolf, Spitfire, reisen, Helicat 의 root airfoil 입니다.

Mustang, Fokke Wolf, Spitfire의 경우 20000~26000feet 고도에서의 maximum speed는  686~721km/h 이고 아래 두대는 565~600km/h 입니다.

Mustang은 최초로 laminar airfoil 를 채택한 전투기로 익형은 많이 두껍지만 최근의 제트 전투기의 익형과

거의 동일한 형상을 가졌습니다.

스케일기는 대부분 대충 모양만 본딴것이라고 할수 있습니다.

굳이 동체의 형상을 세밀하게 재현하고, 익형까지 비슷하게 만들 필요는 없기 때문이죠.

대충 비슷하게 만들고 칼라트림(Color scheme)만 비슷하게 해도 눈이 많이 즐거워 집니다.

또한 ARF의 경우는 싼값으로 대량으로 생산을 하여야 하므로 더욱 그렇죠.

저는 비행특성을 최대로 좋게하는 조건하에서 가급적 실기의 형상과 제원, 익형까지도 비슷하게 재현하려고 노력합니다.

많이 다르게 설계하면 구체적으로 잘 모른다고 해도 어딘가 모르게 어색함이 드러나거든요.

그러나 이게 현실적으로는 쉬운일이 아닙니다.

박홍순님처럼 틀린 익형까지 눈에 거슬리는 매니아는 그다지 많지 않거든요.

자세히 살펴보면 동체의 형상(특히 단면 형상)도 상당히 많이 다르다는 것을 알수 있을겁니다.

박홍순님의 Decathlon도 동체의 단면은 완전히 다른 비행기 일걸요.

어쩝니까? ARF 인데. 맘에 안들면 자작설계를 하는수 밖에...

시끄러운 소리가 나는걸 보니 또 성남비행장의 O-2기 어프로치 연습이 시작되었나 봅니다.

[Pinkfire 박홍순]

사진, 그림을 곁들인 자세한 설명감사합니다. 사실 그 사진의 CMPRo 의 스핏파이어를 여러번 살까말까 하다가 마음에 꼭 들지 않아 망설이고 있는 중이었습니다. 이젠 이 기체는 잊어야겠습니다.

[Pinkfire 박홍순]

근데 제가 그 스핏파이어 사진을 쓴 이유를 딱 알아채시네요. 여러장의 사진중 후면으로 부터 윙팁쪽에서 본 사진이 날개가 제일 얇게 나오기에....(사실 허리케인과 똑 같은 각도에서 찍은 사진이 있는데 사진만으로는 날개두께 차이가 그리 크게 나지 않게 보이더군요. ㅎㅎㅎㅎ)

[Pinkfire 박홍순]

이스타모델의 전동 디캐슬런을 1.9배 확대하였습니다. 스팬이 2.1 m 가 되도록요 (원피스 윙으로 할 경우 차에 들어갈 수 있는 최대 크기 이내로). 동체 크기를 보고 깜짝 놀랐습니다. 50급 엔진기 ARF 디캐슬런과 많이 다르더군요. 물론 엔진기 ARF 가 많이 변형된 디자인으로 생각합니다.

[Pinkfire 박홍순]

저번에 기체 확대의 경우 익형에 대해 말씀드린 적이 있었는데, 이번에 제작시 에플러 222 라는 익형을 생각중입니다. 현 이스타 전동 디캐슬런보다 두께가 얇아질 것 같구요 (10% 인 것 같음), 저는 사실 이 E222 에 대해 모르는데 여기 카이로에 있는 사람중 이 분야로 공부한 듯 한 사람이 소갤합니다. 전동모터를 끄고 활공시에 훨씬 유리하다고 하는데, 제 디캐슬런이 뭐 활공기는 아닌 것인데.... 다만 카메라 작동시 (촬영순간) 만 모터를 정지시킬 생각입니다.

[Pinkfire 박홍순]

제가 만들려는 카메라 탑재목적이어 꼭 스케일기는 아닙니다만, 목적만을 위해 실기감 안나는 비행기는 싫어 (쌍동 RPV 같은 기체들) 디캐슬런을 모델로 합니다만, 전동파워의 효율, 체공비행성능을 위해선 글라이더 비슷한 형태를 하는게 맞는 것인지.... 등등 아직도 마음이 왔다갔다 합니다.

[Pinkfire 박홍순]

위 올려주신 실기 익형사진들을 보니까 익형의 차이뿐 아니라 붙임각도 차이가 많군요.

[snaproll 이종헌]

Extra 기체를 익형만 바꾼다고 활공성이 좋아지는것은 아니죠. 마찬가지로 Decathlon은 동체가 뚱뚱하고 날개가 짧은(AR이 작은) 곡예연습기 입니다. 원래 익형도 얇은 편이고요. 이런 기체에 익형만을 바꾸고 활공성을 기대한다는 것은 아무래도 어렵겠죠?

[snaproll 이종헌]

제가 늘 주장하지만 가장 중요한 것은 plan form 입니다. 익형은 효율성을 위해 최종적으로 선택/보완하는 것입니다. 활공성은 오히려 AR과 더욱 밀접한 관계가 있습니다. 차라리 L-19(세스나)을 전동으로 개조하면 훨씬 활공을 잘 할겁니다.

[snaproll 이종헌]

그런데 L-19은 곡예성능은 꽝이고...박홍순님은 카메라 탑재만이 목적이 아니라 평소 즐길수 있는(기본 곡예가 되는) 예쁜 기체가 필요한 것이죠? 두마리 토끼를 잡는것은 거의 불가능합니다. 곡예성능과 활공성은 서로 이율 배반적인 요소이거든요.

[Pinkfire 박홍순]

예, 압니다. 그래서 카메라용은 다른 모양의 기체가 되어야 할 것 같은데 그건 장래에 다시 구상하구요, 일단 디캐슬런설계를 기본으로 하여 만들고 비행하고 카메라도 실어볼 생각입니다. 주익 AR 도 그런 문제임을 알고, 일단 디케슬런의 모양은 바꾸지 않을 것입니다. 제가 좋아하니까요~~