CAFE

설계/제작/비행강좌

꼬리날개 형상

작성자snaproll 이종헌|작성시간16.10.29|조회수1,584 목록 댓글 0

ㅗ 테일

가장 컨벤셔널한 ㅗ 테일 입니다.
이륙시에 지면과의 클리어런스가 확보되지만 나선후류(Corkscrew Airstream)효과로 인해 기수가 좌로 치우치게 됩니다.


V-테일

V-테일로 잘 알려진 비행기는 비치크라프트 보난자 입니다.
이외에도 글라이더에 많이 채택되었고, F-117과 무인기 글로벌호크도 V-테일 입니다.

V-테일은 의외로 장점이 많습니다.

평면의 교차부분이 적어서 유도항력이 줄어듭니다.
따라서 적은 추력으로도 같은 속도를 낼 수 있습니다. 같은 추력이면 속도가 더 나옵니다.
항력이 적기에 글라이더에 많이 채택되는 것도 이런 이유 입니다.

테일의 무게도 어느정도 줄어듭니다.

글로벌 호크와 같이 동체 상부에 엔진이 붙을 경우 배기가스가 수직꼬리날개를 때리지 않기에 손상도 줄어듭니다.
게다가 배기가스가 그대로 통과되므로 핏치축 안정성에도 도움이 됩니다.

나이프에지등이 불가한 것은 V-테일 탓은 아닙니다.
동체 측면적 부족 탓이겠죠.
V-테일과 ㅗ 테일은 각도와 면적배분만 잘 되면 동일한 공력적 특성을 갖습니다.

V-테일의 단점은 구조적으로 불리한 것입니다.
컨벤셔널 타입(ㅗ 테일)은 수평꼬리날개의 스파가 직선으로 형성되지만 V-테일은 그렇지 못하죠.


T-테일

T-테일은 몇가지 이점이 있습니다.

우선 짧은 동체에 있어서 Tail Moment Arm을 늘려줍니다.
안정판의 역할은 테일볼륨에 의해 결정되는데요. (테일볼륨=테일모멘트 암 x 테일 면적)
굳이 동체를 길게 만들 필요도 없어지고요.

그리고 특정 받음각에서 주익 후류를 피할 수 있습니다.
하지만 고받음각 상황에서는 (Deep Stall) 주익 후류에 묻혀서 더욱 불리할 수도 있습니다.

역시 프로펠러 후류에서 벗어나 있어서 수평안정판 역할도 잘 되고 엘리베이터 효율도 좋습니다.

V-테일과 마찬가지로 유도항력이 줄어듭니다.
수평꼬리날개와 동체간의 유도(간섭)항력이 줄어서 동력효율/연료효율이 늘어납니다.
따라서 V-테일은 여객기와 글라이더에 많이 채택이 됩니다.

단점으로는...

구조적으로는 불리합니다.
수직꼬리날개의 구조적 보강이 많이 필요하게 됩니다.

저속기동시에 프로펠러 후류에서 벗어나 있어서 콘트롤이 불리해 집니다.

높은곳에 위치하여 정비가 불편합니다.


+ 테일 (Ventral Tail)

나선후류(Corkscrew Airstream)효과가 없어집니다.
하지만 이착륙시에 지면과의 클리어런스가 확보가 어렵습니다.

이 기체는 아마도 후방에 있는 프로펠러 보호 차원에서 + 테일을 채택한 것 같습니다.


+ 테일 (Ventral Fin)

이 경우는 대개 처음부터 이렇게 설계한 것은 아닙니다.
기체를 만들어 시험비행을 하다 보면 수직꼬리날개 면적이 모자랄 때가 있습니다.
정상적인 상황에서는 문제가 없도록 설계하였으나 스핀시험을 해보니까 스핀 멈춤이 늦다든지 하는 경우죠.

또다른 경우는 기체를 수상기로 개조한 케이스로 플로트를 붙인 이후에 비행시험을 해 보니 스핀 멈춤이 늦어져서 (관성이 커서 회전이 늦게 멈춤) 추가로 붙이는 경우 입니다.

이러저러한 이유로 나중에 덧붙인 경우입니다.
따라서 테일로 분류하지는 않고 Ventral Fin 이라고 부릅니다.


Y 테일

기수부분에는 카메라, 레이더등이 들어가기 때문에 푸셔 방식을 채택하였는데 그러다 보니 뒤쪽이 많이 무겁습니다.
기수부분을 길게 하였지만 무게중심을 맞추기 어려워서 후방동체가 길어질 수 없습니다.
그러다 보니 Tail Moment Arm이 짧습니다.
V-tail의 면적을 최대화 하여 테일모멘트 볼륨을 확보했지만 그래도 부족한것 같습니다.
결국 아랫쪽에 추가로 Tail Plane을 붙였습니다. 프롭 보호도 되겠고요.
하지만 이륙시의 로테이션이나 착륙시의 플레어에 제약이 있어서 이착륙 거리가 늘어난다고 합니다.


역Y 테일

F-4 팬텀이 대표적인 케이스 인데요.
주익이 받음각을 가졌을때 수평꼬리날개가 주익의 후류속에 들어가게 되어 이를 피하기 위해서는
수평꼬리날개의 위치를 변경해야 하는데요.
제트엔진의 배기구 때문에 수평꼬리날개의 위치가 바꿀 수가 없습니다.
결국 아래로 꺽어 내려서 이 문제를 해결했다능...


역U 테일

이 방식은 테일붐이 두개인 경우입니다.

다음검색
현재 게시글 추가 기능 열기

댓글

댓글 리스트
맨위로

카페 검색

카페 검색어 입력폼