[잉여] 톰캣 날개가 궁금한데..

가변익이 뭐가 좋은지 설명 좀 해주십룬 'ㅅ';;

구글링해봐도 어려운말만 숄라숄라 적어놔서

간단하게 한줄 설명 부탁드립니다

[캡틴우솝™]

가변익= 항모 수납시 공간절약

좀 더 많은 전투기, 전폭기 탑재가 생명인 항모에서 가변익으로 인한 공간 절약

[prototype]

날개가 접히니까 세워 놓을 때 공간을 덜 차지함.

[바위군]

+ 비행성능 상승에 효과가 있습니다. 속도에 따라서 날개를 접거나 펴서 성능이 향상된다고 합니다. 저도 자세히는 모름.

[牙武露來異]

기체 역학이 잘 발달하지 못한 시절에 저속에선 양력을 얻고 고속에선 저항을 줄이기 위한 고육지책이었구요..현대에선 단점이 훨씬 많아 없어진 기술이죠..

[바위군]

아까 사이버포뮬러 짤 봐서 생각난건데 거기서도 자동차들이 속도나 모드에따라 변형되는것과 같은 원리라고 보면 될것 같아요.

[멜롱꼴리]

간단하게 저속에선 날개 펴서 안정성유지, 고속에선 날개 접고 더 빠르게 날 수 있어서 상황에 따라 쓸 수 있다고 하네요. 근데 가변익은 장비때매 무거워지고 대형화되서 문제라더군요.

[오란씨걸]

지금은 안쓰는기술

[zeoline]

간단하게 설명하면, 비행기의 날개가 넓으면 비행기가 운전성이 뛰어나집니다. 회전을 하거나 방향을 전환할 때 유리하다는 뜻입니다. 그리고 비행기 ㅤㄴㅏㄼ개가 좁으면 속도가 빨라집니다. 가속에 유리하기 때문이죠.
전투기들은 이 두 가지 중에 하나를 선택해야 했습니다. 빠른 전투기들은 날개가 좁고, 운전성이 좋은 전투기들은 날개가 넓은 거죠. 역시 장점은 그대로 단점이 됩니다. 날개가 ㅤㄴㅓㅄ으면 속도가 느리고, ㅤㄴㅏㄼ개가 좁으면 회전성이 안좋은 거죠.
이것을 극복하고자 해서 나온게 가변익입니다. 날개의 모양을 바꿔서 속도가 필요하면 속도를 운전성이 필요하면 운전성이 필요하도록 사용한 겁니다.
아울러 가변익은 항공모함에서 조금 더 많이 전투기를 탑재할 수 있도록 하는 효과도 있습니다.
모든 면에서 유리한 점이 많았기 때문에 톰켓 이외에도 미그23 같은 소련제 전투이과 대형 폭격기에도 적용이 되었습니다.
그러나 두가지 문제 때문에 가변익은 시장에서 사라졌죠. 하나는 정비가 어렵다는 것입니다. 아무래도 일반적인 통자 날개보다 부품도 많고 장치도 많아서 고장도 많고 수리도 어려웠습니다. 특히 중동국가들이 많이 사용한 미그23 같은 경우는 가변익 날개가 워낙 고장이 많이 나서 제대로 사용해보지도 못했었습니다.
그리고 미사일과 스텔스 기능이 좋아져서 더 이상 전투기 간의 싸움에서 도그파이팅(전투기의 조작성 운전성이 이 중요한)을 할 필요가 없어졌습니다.
그래서 최근 F-22나 F-35는 모두 일반적인 평범한 날개를 가지게 되었죠.
하고나니 한줄 설명이 아니네요..

[유리 카이리]

혹시 항공과 신입생이고 리포트로 가변익에 대해서...라는게 나온건 아니죠?

정확하게 톰켓에 장착된 것은 가변-후퇴익인데...

일단 날개의 경우 저속에서는 동체와 90도의 각도로 된 직선익이 최적의 양력 발생 성능을 보입니다.
하지만, 비행속도가 증가하여 고 아음속, 천음속이나 초음속과 같은 공기의 압축성효과가 발생하는 고속 영역에서는 어느 순간 항력이 급증하게 되는데, 이때 날개에 후퇴각을 주게 되면 항력을 줄일 수 있을 뿐더러 앞서 말한 항력이 급증하는 조건을 보다 고속에서 나타나게 할 수 있게 됩니다. (임계마하수 라고 하죠) 간단하게 벽에 직각으로 바람을 불어주는거랑 30도 정도로 비스듬하게 바람을 때려줄때 벽이 받는 공기의 저항의 차이를 생각하시면 됩니다.
그런데 이렇게만 놓고 보면 또 후퇴각을 준 날개가 좋아보이지만 막상 저속영역에서는 날개 형상에 따른 익단 실속(Wing tip stall)을 촉진시키기 때문에 바람직하지 못하다고 할 수 있습니다.

이런 이유 때문에 등장한게 바로 가변 후퇴익인데...

공기의 저항이 크지 않은 저속에서는 날개의 후퇴각을 줄여서 양력 효율을 극대화 시키고, 공기의 저항이 커지는 고속 영역에서는 날개의 후퇴각을 키워서 항력을 줄일 수 있게 됩니다. 즉 어느 속도 영역에서나 최적의 양/항비를 가질 수 있게 되서 비행 효율이 급증하게 되는 것입니다.
그리고 날개가 가변이 되니 항공모합 탑재시 날개를 뒤로 접어놓으니 상대적으로 기체 폭이 줄어드는 장점도 가질 수 있게 되었지만...말 그대로 가변익 가동장치 추가에 따른 무게 증가와 정비요소 증가라는 단점이 따르게 됩니다. 하지만 이런 실제 구현상의 문제를 빼고는 이론상 가장 완벽한 날개의 형태라고 할 수 있습니다.

[강생군]

오호 감사감사

[도덕산]

항공기 속도가 음속(마하)으로 넘어가면 날개의 공기에 대한 항력의 특성이 크게 바뀌며, 그에의해 양력이 떨어지게 되어 가변익을 사용하였으나, 현재는 가변익을 대체 여러가지 방법들이 사용됩니다.

[mk12mod0]

톰캣과 랜서에 쓰인 가변익은 기체의 비행속도에 맞춰 컴퓨터에 의해 제어되는 시스템입니다.
톰캣의 경우 많은 양력이 필요한 항모발함이나 근접공중전 기동시에 속도에 알맞은 각도로 주익을 펴게되며
엔진의 추력이 크게 필요한 고속순항시나 비좁은 항모에서 대기할 때는 날개를 접도록 셋팅되었습니다.
이미 미국은 이 기술을 40년전에 적용한거죠.
다만 이 가변익을 구현하기 위해 비싼 부품이 믾이 들어간 덕에 기체가 무거워졌고 정비인원과 시간 및 비용이 너무 많이 발생했습니다.
여기에 이지스 시스템이 등장해 순항미슬로부터의 항모방어라는 톰캣의 존재가치가 많이 떨어져 결국 미해군은 2006년에 모든 톰캣을 퇴역시키게 됩니다.

[유리 카이리]

후퇴각과 동일한 개념으로 전진익(Forward swept wing)의 경우도 후퇴익하고 비슷한 효과를 내지만 이론상 저속이나 고받음각 조건에서 익단실속이 발생하지 않아고 날개의 루트쪽부터 실속이 발생하기 때문에(공기가 날개의 표면을 타고 흐르는 형태를 생각해보시면 됩니다) 우왕 이거 좋겠다...라면서 연구했지만 익단 변형 등의 문제로 성능은 어짜피 결국 그게 그거인데 날개에 부담되는 하중을 버티게 하기 힘들고해서 결국은 무난하게 후퇴익이 살아남게 되었습니다.

[유리 카이리]

사족을 더 붙이자면...오스프리의 경우도 어찌보면 가변익이라고 할 수 있고, 새나 모기 파리, 나비들도 결국은 가변익이라고 할 수 있습니다. (날개가 고정된게 아니라 상황에 맞춰 날개의 형상을 바꾸기 때문에)

[불멸의루리]

가변익이 운동성이랑은 상관없을텐데..
그냥 폈을때는 양력을 더 받고 접었을때는 항력을 덜받기위해 고안된 날개 아닌가??
그리고 전투기는 불안정한 기체입니다. 대신 그만큼 기동력이 좋아지죠.
그래서 전투기는 컴퓨터의 제어가 없으면 제어하기가 힘듭니다.
f-16의 경우 3대의 컴퓨터가 동체를 제어합니다.
그리고 아무리 스텔스라고해도 도그파이트를 할 필요가 없는건 아닙니다.
미국방부에서 암람을 처음개발했을대 우리는 멀리서 쏘고 튀면 된다.. 그러므로 독파는 할 필요가 없을것이다. 이런 생각을 가지고 기총을 탑재하지 않아 엄청난 손실을 야기하기도 했죠..
당시 도그파이트 교육도 뒷전이었구요.
레이더라는게 절대적으로 스캔이 가능한게 아니라 저공비행이나 특정조건을 맞춘다면 스텔스가 아니더라도 레이더는 피할수 있기도 하죠..
해서 지금까지도 파일럿교육중 도그파이팅 교육은 필수입니다.
f-22의 장점은 스텔스뿐만이 아니라 엄청난 운동성능을 발휘하기도 하는 기체입니다.
뭐 가끔 훈련하다가 구형 기체에게 당하는 경우도 있지만..
hud영상으로 f-4였나.. 이 기체에 f22가 꼬리 잡힌 영상 유명하죠..

[mk12mod0]

불멸의 루리// 그건 공대공 미슬 초반에 나올때 북베트남 공군에게 털린 이야기인데요?
그래서 톰캣과 이글에 m61a1을 장착했던거구요

[유리 카이리]

불멸의루리 // 관계는 있습니다. 날개 가변에 따른 기체 공력중심이 변화하기 때문에 기체 무게중심과 공력중심의 거리가 바뀌니까요...또한 최적의 양항비 조건을 지속적으로 유지할 수 있기 때문에 선회시 안정성 향상에도 도움이 되지요. 또 아예 불안정하게 만든 전투기는 최근에 들어서 등장하는 디지털 제어 기체들이고 클래식 기체들은 안정성을 따지자면 중립에 가까운 안정적인쪽이었죠. (F-16의 경우 내부 연료량에 따라서 이 중립점이 왔다갔다 합니다.)
그리고 3대의 컴퓨터가 제어하는게 아니라 계통을 동일한 것을 3중으로 해놓은겁니다. (단일 계통으로 해놓으면 결함이나 피격 등에 의해서 내부 배선이 절단되거나 고장이 발생할 경우 순간 조종계통이 먹통이 되버리기 때문에)

[불멸의루리]

mk12mod0//
5세대 스텔스가 독파는 할 필요가 없다는 글이 있어서 적은글입니다.
암람을 처음 개발했을때 독파를 할 필요가 없다는 고위직의 결정때문에 기총이 없어져 숱한 파일럿이 죽어나간것처럼 아무리 5세대 스텔스라고 하더라도 독파는 언제 어느때 벌어질지 모르니까요.

[불멸의루리]

유리 카이리//
3대의 컴퓨터가 제어하는걸로 알고 있는데..
한대는 트림조종.. 한대는 flcs조종.. 한대는 ... 뭐였는지 기억이 안나네..

[유리 카이리]

불멸의루리 // 그건 암람이 아니라 AIM-7 스패로우 미사일을 장착한 F-4D 팬텀II 입니다. 그 당시 미사일 만능론의 문제는 세미 액티브 방식의 AIM-7이 명중률마저 시원치 않은 상태에서 당시의 AIM-9 초기형 마저 햇님보고 쫄래쫄래 따라가는 등 치명적인 문제들을 가지고 있었기 때문에 그런 상태가 벌어진겁니다. 요즘의 경우 기체 내부 탑재 레이더 성능이나 미사일 명중률과 기동성이 획기적으로 올라가서 가급적 도그파이팅은 회피할 수 있는 시대가 도래했기 때문에 F-35의 경우 B/C 타입은 내장형 고정식 기관포를 떼어버렸습니다. (물론 정말 돌발 상황이야 발생하겠지만...미군의 경우 공중 조기경보기 등과 같이 훌륭한 백업을 보유하고 임무를 수행하니 그럴 확률이 매우 낮고 그 조건에서의 생존률도 충분하다고 판단했겠죠)

한대 하나씩 담당하는게 아니라 3개의 계통이 독립적으로 동일한 일을 수행합니다. 제 기억으로는 3중 계통에 1개의 백업 계통으로 구성되어있을껀데요? (그게 일일히 하나씩 담당한다면 피격이나 결함으로 해당 계통이 고장나면 어떻게 대처하겠습니까...)

[불멸의루리]

흠... 암람이 아니라 스패로우 미사일이었나요..
4-5년전쯤에 관련 프로그램을 tv에서 본뒤로 지금 기억하는거라.. -_-;;
그리고 f-35기총.. 개발 초기에 기총 안넣는다고 했는데 이후 기총 없애는건 안된다면서 기총이 최후의 보루라고 해서 모든 기체에 다 탑재하지 않았나요?
지금 얼핏기억나는건 공간제약때문에 기총 넣을공간이 마땅치 않아 기총달면 스텔스에 영향을 끼친다고 안넣었다가 결국엔 외부기총 달기로 한걸로 기억하는데.

[유리 카이리]

내부 고정식 기관포는 결국 A타입 빼고 B/C는 빼버렸죠. 외장형도 임무에 따라서 장착하기로 했구요...
(내부 공간이 부족하다면 외부 형상을 일부 변형해서라도 달죠...F-4E의 경우도 그 때문에 형상이 일부 바뀌었죠)
F-22의 경우는 말 그대로 상징적인 의미를 가져야하기 때문에 죄다 달아놨지만...

[불멸의루리]

흠.. 검색해보니 외부기총으로 다는게 아니라 카팩형식으로 내부베이에 달수 있다고 하는군요..

[KirinRush]

F-22 날개는 스텔스 기능과 슈퍼 크루징을 기본으로 설계 했기 때문에 후퇴익으로 거의좁은 삼각형으로 되어 있습니다. 그래서 함재기로 쓰기 어렵습니다. 함재기가 필요한 가장 중요한건 뜨는건 문제가 아니지만 착륙의 안전성이 검증되어야 됩니다.

비행기가 저속에서 수평을 유지 하기 위해서는 날개의 양력이 받는 부분이 넓어야 하는데 이런경우는 함재기로서 항모 적재량 문제가 생깁니다. 그래서 F-14는 고기동이 가능하면서 많은 무장량 특히 피닉스 미사일 탑제 등의 요구와 함깨 함재기로소 수납가능에 대한 대안으로 가변익을 채용합니다.

문제는 윗분 설명대로 가변익의 정비의 어려움과 비행기 자체의 덩치가 커서 효율상의 문제가 커지면서 F-18로 대체합니다. F-18은 과거 A-8과 F-4같은 날개접이식으로 단순화 하고 다용도 전자장치를 통한 복합전술 함재기로 쓰게 됩니다.

그런데 F-22기 거의 좁은 삼각형에 가까운 후퇴익이지만 감속에 의한 운동성도 우수합니다. 이유는 현대 전투기에 운동성은 날개의 형태와 엔진의 출력과 더불어서 공기역학을 최대로 이용하는 카나드 장착이나 (그리핀, 유로파이터) 수직, 수평, 입체편향 노즐을 가지고 있기 때문입니다.

과거는 엔진에 노즐이 고정적으로 비행기의 뒤쪽만 분사하는데 비해서 편향노즐은 임의로 방향을 주어서 강제 양력이나 강제 선회를 합니다. F-22나 Su 최신기종이 편향노즐 설계를 통해서 초단거리 이륙이나 코브라기동을 보여주는 영상이 있습니다.

[유리 카이리]

내부 베이가 아니라 센터라인 외장형 포드가 맞습니다.(물론 날개쪽 파일런에도 장착 가능하겠죠)

http://chivethebrigade.files.wordpress.com/2012/02/gun-test-f-35-500-0.jpg

사진의 경우 센터라인 포드인데...
F-4D도 찾아보시면 외장형 건포드들이 있고 심지어 F-16마저도 30mm 외장형 건포드를 계획한 바 있습니다.

[불멸의루리]

유용원에서 찾아보니 외부기총이 내장베이에다 달수 있다는글과 포드형식으로 장착한다는글이 있는데 뭐가 진실인지는 모르겠내요..
사진이 있으니 포드방식이 맞을거 같긴한데... 저러면 스텔스에 문제가 생기지 않는지..
f-35가 내장베이가 너무 작다고 외장베이 달아주라고 요구했더니 외장베이 달면 스텔스 기능이 사라진다고 안달았던걸로 기억하는데..
스텔스때문에 외장베이는 못달아주고 기총은 스텔스 포기하면서 외장포드 단다는게 좀 아이러니 하네요.
b형이 기총을 못단이유는 stovl때문에 못달았고 c형은 내부연료량 확보문제때문에 내부공간이 부족해 못달았다고 하는군요.

[유리 카이리]

내부 무장 베이에 달 일은 없을것 같습니다. 내부 무장베이에 달아버리면 원래 거기에 들어가야할 미사일은 어디에 장착하겠습니까...

아...여기서 너무 떠들고 놀았네요...
그만 가서 할 일 해야겠습니다.
좋은 하루되세요.

마이피 주인장님도 좋은하루되세요.

[강생군]

ㄷㄷㄷ 그냥 궁금해서 올렸는데 엄청난 내용들이 -0-; 리플들 감사합니다~