Citation : 정우진 외. 비행기 날개 모양에 따른 양력 크기 변화. 제68회 전국과학전람회, (2022)
연구자 : 정우진, 이나성, 이찬혁
지도교사 : 정은미
대회 : 제68회 전국과학전람회
중요단어 : 양력, 베르누이 방정식, 항력, 양항비, 윙렛, 풍동, Manometer, ANSYS(엔지니어링 시뮬레이션 프로그램)
요약 :
항공기의 용도에 따른 날개 형태의 차이가 있다. 여러 종의 조류들의 날개구조와 비행 특성의 연관성에 의문을 가져 조류 날개 구조의 차이점인 윙렛의 각도, 형태 등의 변수에 따른 유체의 흐름과 날개에서의 기류 변화를 알고자 실제 조류들의 비행 과정에 근거하여 이륙, 순항, 착륙 상황에서의 가장 효과적인 윙렛 형태를 고안하였다. 풍동을 활용한 실험과 ANSYS를 활용한 시뮬레이션 결과 윙렛의 모양에 대한 항력 계수는 윗 방향 < 반원 형태 < 아래 방향 순으로 증가함을 확인했다. 윙렛별 양항비의 크기는 아래 방향 > 반원 형태 > 위 방향 순서로, 아랫 방향이 가장 효율적이라는 것을 확인하였다.
Reference
[1] 항력. 위키피디아. https://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%95%AD%EB%A0%A5
[2] 최계광, 조재웅. 항공기 날개 끝부분의 형상에 따른 공기 유동에 관한 융합 연구. 한국융합학회논문지, (2021), 12(2), 215-219.
[3] Wei-Ling Chang et al. The Making of a Flight Feather: Bio-architectural Principles and Adaptation. Cell, (2019). https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.11.008
[4] Eldon Greij. The amazing way birds land. BirdWatching. (2018. 9. 4.). https://www.birdwatchingdaily.com/news/science/amazing-way-birds-land/
[5] 정유철. 저속풍동을 이용한 초소형 비행체(MAV)의 익형에 따른 실속특성 연구. 세종대학교 대학원 항공우주공학과, 석사 학위 논문
[6] 전산 유체 역학. 위키피디아. https://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A0%84%EC%82%B0_%EC%9C%A0%EC%B2%B4_%EC%97%AD%ED%95%9
[7] 김진수 외. KC-10 항공기의 스핀 특성 예측 및 비행시험 결과에 관한 연구. 한국항공우주학회 학술발표회 초록집, (2012), 409-414.
[8] 김성영 외. 복합관절 조류형 비행로봇 설계 및 비행동특성분석. 제어.로봇.시스템학회 논문지, (2019), 25(1), 91-99.
출처 : 국립중앙과학관 전국과학전람회