에어포일(airfoil)이란, 날개의 단면 형상을 뜻하며 항공기의 날개(wing), 보조익(aileron), 승강타(elevator), 방향타(rudder)와 같은 어떤 단면(section)을 학술적으로 정의하는데 사용한다.
에어포일은 공기보다 무거운 항공기를 비행시키기 위해서 공기 역학적인 효과, 즉 양력은 크고 항력은 작은 에어포일이 요구된다. 양력을 크게 하기 위해서 에어포일은 상면을 둥글게 해주고 뒤를 뾰족하게 하여 유선형으로 한다. 에어포일에 관한 용어의 정의는 그림 3-4와 같다.
그림 3-4 에어포일의 명칭
- 평균 캠버선: (Mean Camber Line): 위 캠버와 아래 캠버의 평균선으로 두께의 중심선이다. 평균 캠버선의 앞끝을 앞전(leading edge), 뒤 끝을 뒷전(trailing edge)이라 부른다.
- 캠버 또는 최대 캠버 (Camber or Maximum Camber): 시위선에서 평균 캠버선까지의 최대 거리
- 시위 (Chord): 앞전과 뒷전을 잇는 직선. 평균 캠버선의 양끝.
- 두께 (Thickness): 시위선에 수직방향으로 잰 윗면과 아랫면까지의 높이. 즉, 에어포일의 최대 두께.
- 앞전 반지름 (Leading Edge Radius): 앞전에서 평균캠버선에 접하도록 그은 직선위에 중심을 가지고 아래 윗면에 접하는 원의 반지름
- 아래 캠버 (Lower Camber): 시위선으로부터 아랫면(lower surface)까지의 거리
- 위 캠버 (Upper Camber): 시위선으로부터 윗면(upper surface)까지의 거리
에어포일은 NACA XXXX와 같이 호칭법에 따라 표시되는데, NACA는 미 항공자문 위원회(NACA: National Advisory Committee for Aeronautics) 계열 에어포일을 의미하고, 첫 번째 숫자는 최대 평균캠버(max mean camber)의 크기를 시위의 백분율로 표시한 값이고, 두 번째 숫자는 최대 평균 캠버의 위치를 앞전으로부터 시위의 십분율로 표시한 값이며, 세 번째와 네 번째 숫자는 최대 두께(max thickness)의 크기를 시위의 백분율로 표시한 것이다.
예를 들면, NACA 2315 는 NACA 계열의 에어포일로써 최대 평균캠버의 크기가 시위의 2%이고, 그 위치는 앞전으로부터 시위의 30% (3/10) 지점에 위치하며, 최대 두께의 크기가 시위의 15%임을 의미한다.
에어포일의 윗 캠버와 아랫 캠버가 동일할 때 에어포일을 대칭익(symmetrical airfoil)이라 한다. 대칭익의 경우 윗 캠버와 아랫 캠버가 동일하므로 평균 캠버선이 시위선과 동일하게 된다. 즉, 캠버 및 최대 평균캠버가 없어지고 최대 두께의 개념만이 존재하게 된다. 따라서 대칭익의 호칭은 NACA 00XX로 표시되며, 이를 NACA 00계열이라 부르며 NACA 00계열 에어포일은 대칭익을 의미한다.
예를 들면, NACA 0009, NACA 0012 등은 대칭익으로서 최대 두께의 크기가 각각 시위의 9%, 12%인 에어포일을 나타낸다