비행기에 대해서 알아보자

오늘은 베르누이 원리를 적용한 비행기에 대하여 알아보는 시간을 갖도록 하겠다.
때문에 '베르누이의 정리'에 따라 윗면의 기압은 대기압보다 낮게 나타나며, 날개를 위쪽으로 끌어올리는 부압이 작용한다. 또 아랫면의 기압은 대기압보다 높아져, 정압이 형성되어 날개를 아래서부터 밀어 올리는 작용한다. 이 정압과 부압으로 인해 날개는 위로 향하는 양력이 생기게 된다. 따라서 양력은 속도, 날개면적과 관계가 있다. 양력계수, 날개면적이 일정하다면 양력은 속도의 제곱에 비례하게 되는 것이다. 따라서 고속으로 비행할 때는 받음각을 조절하여 양력계수를 작게 하고, 저속으로 비행할 때는 크게 하여 양력과 중력의 균형을 유지한다.
비행기가 일정한 속도로 수평으로 날고 있을 때는 양력이 비행기 전체의 무게와 같게 균형을 이루고 있어야 한다. 날개 뒤의 동체 가까이에는 플랩이라는 구조가 형성되어 있다. 이것은 좌우 한꺼번에 내리게 되어 있다. 그 작용으로 비행기는 느린 속도에도 안전하게 날게 된다. 이륙과 착륙 시에 없어서는 안 되는 필수 구조인 것이다. 다시 말해, 플랩을 내리면 양력계수가 크게 되어 느린 속도에도 충분한 양력이 얻어지는 것이다. 

비행기의 구조는 하기와 같다.

수직꼬리날개
비행기의 꼬리 부분에는 수직꼬리날개가 존재한다. 이것은 비행기가 진로를 바로잡고 날게 하기 위해서 필요한 것이며, 이것이 없으면 비행기는 비틀거리며 비행하게 된다. 수직꼬리날개의 뒷부분은 좌우로 움직일 수 있도록 형성되어 있는데 이것을 방향키라고 한다. 방향키를 왼쪽으로 하면 왼쪽으로 향하고, 오른쪽으로 하면 비행기는 오른쪽으로 향한다.

프로펠러와 엔진의 기능에 대해 알아보자
프로펠러가 돌고 있는 방향의 뒷부분에 있으면 강한 바람이 분다. 이것은 프로펠러가 공기를 뒤로 향하는 속도로 주어 기체를 움직이게 하는 힘을 상승시키기 때문이다. 물리학 법칙에 따라, 단위 시간당 일정 질량의 공기를 일정 속도로 주게 되면 공기에 운동량의 변화를 주는 것이 되므로 그 반동으로 앞으로 향하는 추력이 생긴다. 엔진에서 수평꼬리날개의 양력이 작용하는 위치는 받음각에 의해 앞뒤로 이동한다. 한편 무게에 관한 중력은 비행기 중심에 형성되므로 날개의 양력과 중력은 항상 같은 점에 작용한다고 볼 수 없다. 그래서 이 두 힘의 균형을 잡기 위해서 수평꼬리날개라는 파트가 형성되어 있다. 만약 양력이 중심보다 뒤에서 작용하고 있을 경우는 수평꼬리날개에는 아래로 힘이 작용하고 있어야 하며, 양력이 중력보다 앞에서 작용하고 있을 경우에는 수평꼬리날개에는 위로 향하는 힘이 작용하고 있어야 한다. 

또한, 비행기에는 보조날개라고 하는 중요 파트가 형성되어 있다. 이것은 날개의 뒷부분에 붙어 있으며, 왼쪽 보조날개를 내리면 오른쪽 보조날개가 올라가서, 비행기는 오른쪽으로 기울게 된다. 이와 반대로 하게 되면 비행기는 왼쪽으로 기울어지게 되는 것이다. 이렇게 3개의 키를 사용하여 비행기는 자유자재로 방향을 바꾸기도 하고, 기울게도 할 수 있으며, 그에 따라 여러 가지 운동을 하게 되는 것이다. 이 밖에 날개 뒷부분에는 보조날개와 나란히 동체와 가까운 곳에 플랩이 붙어 있다. 이것은 보조날개와는 달리 좌우 동시에 내릴 수 있게 되어 있으며, 그 작용으로 비행기는 느린 속도에서도 안전하게 날 수 있다. 이륙이나 착륙할 때 없어서는 안 될 중요 파트이다.