항공기 날개

[항공기 날개] 은빛 표피 속엔 중요 부품, 장치, 보조 구조물들 가득

항공기 날개는 어떤 구조물들로 이루어져 있나요?

새와 마찬가지로 비행기도 날개로 해서 하늘을 날 수 있습니다. 날개는 항공기를 공중으로 뜨게 하는 힘인 양력을 만들고, 안정적인 자세로 비행하고 착륙하기까지 절대적인 역할을 하게 됩니다. 또한 날개 속 공간은 연료를 담는 탱크이기도 하면서 날개 표면 밑에는 커다란 항공기 엔진이 붙어있기도 하지요.

 

날개는 언뜻 보면 커다란 한 개의 넓은 판처럼 보이지만 자세히 보면 그 안에 날개 본체를 이루는 수많은 기체 구조물과 비행에 직접적 영향을 주는 중요 부품들이 날개 내부에 장착돼 있습니다. 이 중에서 날개에 장착돼 비행에 핵심적인 역할을 하는 조종 계통 장치들을 중심으로 살펴보면, 플랩, 슬랫, 스포일러, 에일러론, 러더, 엘리베이터 등을 들 수 있습니다.
　
양력 증가 위한 연장 날개 플랩과 슬랫

항공기는 양력에 의해 뜨고 양력은 날개가 넓을수록, 동시에 항공기 속도가 빠를 수록 커지기 때문에 이·착륙할 때는 날개 면적을 최대화해서 양력을 증가시킵니다. 그런 역할을 하는 것은 주 날개 후방에 장착돼 전후로 움직이면서 전체 날개 면적을 작게 혹은 크게 해주는 플랩(Flap)입니다.

이것은 순항 중에는 주 날개 속에 들어가 있다가 양력이 최대로 필요할 때인 이륙시 뒤쪽으로 밀려 나오게 되어 있습니다. 또한 착륙시에는 줄어든 속도에서 일정한 양력을 만들기 위해 마찬가지로 플랩을 작동시킵니다.

슬랫(Slat)은 항공기 날개를 후방으로 증가시켜주는 플랩과는 반대로 날개 앞쪽으로 확장시켜주는 기능을 하며 플랩과 마찬가지로 저속에서 양력을 보상해 줍니다.

플랩 및 슬랫이 양력을 증가시키는 장치라면 반대로 양력을 감소시켜야 할 때는 스포일러(Spoiler)라는 일종의 공기 제동판을 사용합니다. 스포일러는 항공기 속도를 줄이는 스피드 브레이크 기능과 에일러론을 보조해 선회를 도와주는 기능을 합니다.

항공기가 비행 중 선회를 할 때 회전축을 중심으로 작용하는 원심력과 구심력의 평형을 위해서 항공기를 선회방향으로 기울어지도록 유지해야 합니다. 이때 스포일러와 에일러론은 회전하는 쪽 날개에서 들려서 항공기의 선회를 도와줍니다.

 
내려가는 날개 쪽의 스포일러 및 에일러론이 들리면 그 쪽 날개의 양력이 감소해 그 쪽 날개를 더 아래로 내려가게 하는 것으로 결국 항공기 좌·우 방향전환을 무리 없이 할 수 있도록 해주지요.
　
소용돌이 현상 없애주는 윙렛

또 하나 날개에서 눈에 띄는 것이 주 날개 수평방향 맨 끝에 위쪽으로 살짝 올라온 윙렛(Winglet)인데, 이는 날개 끝에 생기는 일종의 소용돌이인 와류 현상을 없애기 위한 것으로, 와류로 인해 생긴 항력을 감소시켜 상대적으로 양력을 올려주는 역할을 하여 연비를 높여 주지요.

항공기에는 주 날개 외에 뒷부분에 수평 안정판(Horizontal Stabilizer) 및 수직 안정판(Vertical Stabilizer)이 있습니다. 수직 안정판에 있는 방향판을 러더(Rudder), 수평 안정판에 있는 방향판을 엘리베이터(Elevator)라고 합니다.

엘리베이터는 항공기의 상승, 하강과 연관된 장치이며, 러더는 항공기가 활주로에서 이륙 또는 착륙 활주를 할 때 방향을 잡아주고 원활히 회전하도록 도와줍니다. 또한 한 쪽 엔진이 작동이 안 되는 경우 생기는 불균형 상태를 바로 잡는 역할도 합니다.


[출처] 대한항공 스카이뉴스