2024-08-12
한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina
IT하우스는 중국 서북이공대학 연구팀이 구멍이 있는 새로운 날개 디자인을 개발해 음파붐을 효과적으로 줄이고 항공기의 공기역학적 효율성을 향상시킬 수 있는 획기적인 기술을 개발했다고 8월 12일 보도했다.
이미지 출처Pexels
우리 모두 알고 있듯이, 소닉 붐은 초음속 비행 중에 발생하는 충격파로, 엄청난 소음 공해를 유발할 뿐만 아니라 건물 유리가 깨질 수도 있습니다.이는 초음속 민간항공기 개발을 제한하는 주요 장애물이기도 하다.. 전통적인 날개의 디자인은 베르누이의 원리를 따르는데, 즉 날개 윗면의 공기 흐름은 빠르고 압력은 낮으며, 아랫면의 공기 흐름은 느리고 압력이 높아 양력이 발생한다. 그러나 항공기가 음속에 가까워지면 날개 주위에 충격파가 형성되어 난류와 항력이 증가하여 양력이 감소하고 유해한 진동이 발생합니다.
항공대학 Gao Chao 교수가 이끄는 연구팀은 컴퓨터 시뮬레이션과 풍동 실험을 통해 다음과 같은 사실을 발견했습니다.날개에 특정 구멍을 설계하면 충격파를 효과적으로 방해하고 진동을 줄이는 동시에 공기역학적 효율성을 10% 이상 높일 수 있습니다.
현재 초음속 비행의 엄청난 스트레스를 견디기 위해 특별하고 값비싼 재료가 필요한 초음속 항공기를 제작할 수 있는 국가는 소수의 국가뿐입니다. 또한, 소닉붐 문제로 인해 인구 밀집 지역에서 초음속 항공기의 비행이 엄격히 제한되었고, 결국 2003년 콩코드 초음속 여객기가 퇴역하는 결과를 낳았습니다.
팀의 솔루션은 간단하면서도 독창적입니다. 그들은 항공기가 음속을 초과할 때만 열리는 날개 구멍에 장치를 설치하여 날개 주변의 공기 흐름을 효과적으로 제어했습니다. 구멍 내부에도 에어펌프가 장착돼 제트의 세기를 조절할 수 있고, 날개 앞쪽 가장자리의 난류를 줄여 날개 진동을 줄일 수 있다. 이 디자인은 양력을 약간 감소시키지만 전체 항력의 감소로 인해 양력 대 항력 비율이 증가합니다.
현재,팀은 기술을 개선하기 위해 추가 풍동 테스트를 계획하고 있습니다.. 동시에 IT하우스는 초음속 비행 문제를 해결하기 위해 날개 표면에 홈이나 돌출부를 추가하는 것, 기계적 장치를 사용해 충격파를 억제하는 것, 공기 흐름을 제어하는 압전 필름입니다. 나사(NASA)와 록히드마틴(Lockheed Martin)이 공동 개발한 실험용 초음속 항공기인 X-59는 올해 첫 시험 비행을 할 예정이다.
Gao Chao 교수 팀은 연구 보고서에서 다음과 같이 지적했습니다. "충격파 지터를 억제하기 위해 제트 제어를 사용하면 양력이 약간 손실되더라도 전체 항력을 줄일 수 있으므로 양력 대 항력 비율이 향상됩니다. 대신 늘어납니다."
팀의 연구 결과는 Acta Aerodynamics에 게재되었습니다.
