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라이트 형제의 비행기 발명부터 현재에 이르기까지 항공력 외에도 항공 기술의 거의 모든 주요 혁신은 날개 작업과 분리될 수 없습니다. 첫 번째이자 가장 간단한 것은 직선 날개입니다. 날개의 앞, 뒤 가장자리는 동체와 직각을 이루며, 날개는 안쪽에서 바깥쪽으로 폭이 넓습니다. 이러한 날개는 구조가 간단하고 제작이 용이하며 양력 발생에 더 효율적이지만 항력도 더 크다. 리프트 모멘트 암은 날개 루트에 힘을 매우 불리하게 만듭니다.

위의 그림은 날개에 가장 단순한 직선 날개를 보여줍니다.

양력 분포의 균형을 맞추고 날개의 힘 설계를 개선하며 무게를 줄이기 위해 직선형 날개를 테이퍼링하여 안쪽에서 바깥쪽으로 점차 좁아지게 하여 양력 분포를 개선하여 날개 근처에서 더 많은 양력이 생성되도록 할 수 있습니다. 날개 루트. 모멘트 암을 줄이고 날개 루트 응력을 줄입니다. 저속의 단순한 소형 항공기는 제작비를 줄이기 위해 단순한 직선익을 사용할 수 있지만, 좀 더 추격력이 있는 대부분의 직선익 항공기는 어느 정도의 테이퍼를 갖고 있다.

American C-130과 같이 약간 가늘어지는 날개도 직선 날개로 간주됩니다.

테이퍼형 직선 날개는 앞쪽 가장자리가 약간 뒤로 젖혀지거나 뒤쪽 가장자리가 약간 앞쪽으로 휘어질 수 있습니다. 둘 사이에는 약간의 공기 역학적 차이가 있지만 직선 날개의 본질은 바뀌지 않습니다. 속도가 크게 증가하면 직선 날개의 항력이 높다는 단점이 더욱 분명해지며, 특히 속도가 음속에 가까울 때 더욱 그렇습니다.

테이퍼는 DC-3처럼 앞쪽 가장자리를 약간 뒤로 젖힐 수 있습니다.

C-130처럼 뒤쪽 가장자리를 약간 앞쪽으로 휩쓸게 만들 수도 있습니다.

왜냐하면 비행기가 앞으로 나아갈 때 앞쪽의 공기에 압력을 가하기 때문입니다. 마치 배의 뱃머리가 앞으로 나아갈 때 앞쪽의 파도를 밀어내는 것과 같습니다. 압력파는 소리의 속도로 층층이 외부로 전달되는데, 이는 공기 특성의 구분선입니다. 아음속으로 비행할 때 전방의 공기는 압력파에 의해 밀려 항공기에서 질서있게 양쪽으로 멀어집니다. 그러나 항공기가 음속에 도달하면 더 이상 압력파가 항공기 앞으로 돌진하여 전방의 공기를 질서 있게 양쪽으로 분리하는 것이 더 이상 불가능합니다. 대신, 압력파는 단단한 돌담처럼 서로 뭉쳐지고 밀도가 높아집니다. 천음속으로 비행하는 비행기가 눈에 보이지 않는 커다란 돌담을 향해 날아가는 것은 당연한 일입니다. 이것이 바로 음속 장벽의 기원입니다.

이 보이지 않는 돌담은 충격파라고도 불린다.

속도가 증가함에 따라 충격파의 전면은 원뿔 모양이 되고, 속도가 증가함에 따라 원뿔의 후방 경사각도 증가하며, 전면 뒤의 공기는 아음속으로 돌아갑니다. 직선 날개가 제비 날개처럼 뒤로 휩쓸려 코로 인한 충격파 전면 뒤에 "숨어 있으면" 날개 자체로 인한 충격파 항력을 피할 수 있습니다.

고르지 않은 표면은 추가 경사 충격파를 유발합니다.

후퇴익은 1930년대 독일의 아돌프 부스만(Adolf Busmann)이 제안했지만 당시에는 사람들의 관심을 끌지 못했다.

물론 전설적인 국가원수의 검은 기술도 있다.

그러나 실제로 날개 자체에 의한 충격파 항력을 피하기 위한 후퇴 날개의 효과는 항공기 속도가 초음속에 도달하기 전에 이미 반영되었습니다. 날개는 윗면의 기류를 가속시켜 윗면과 아랫면의 기류에 속도차를 발생시켜 양력을 발생시키고, 이로 인해 압력차가 발생하게 됩니다. 높은 아음속 속도에서는 날개 윗면의 공기 흐름 속도가 음속을 초과할 수 있습니다. 후퇴 날개를 사용하는 경우, 다가오는 기류는 후퇴 각도에 따라 날개의 앞쪽 가장자리에 수직인 성분(일반 성분)과 날개의 앞쪽 가장자리에 평행한 성분(스팬 방향 성분)으로 분해됩니다. 일반 구성 요소는 양력을 생성하고 스팬 방향 구성 요소는 양력을 생성하지 않습니다. 스윕 각도가 0이면 법선 구성 요소는 다가오는 공기 흐름과 같습니다. 스윕 각도가 클수록 법선 구성 요소는 더 작아집니다. 즉, 적절한 스위프 각도를 사용하면 고아음속 항공기 날개 윗면의 공기 흐름을 법선 방향의 음속 이하로 줄여 충격파 항력을 피할 수 있습니다.

경사 충격파의 각도는 평면 회전 각도보다 큽니다. 이것이 둘 사이의 관계입니다.

날개 스윕으로 인해 속도 성분이 날개 길이와 법선 방향으로 분해됩니다. 법선 성분은 원래 속도보다 작아서 충격파 발생이 지연됩니다.

후퇴 날개는 J-6 전투기와 다양한 보잉 및 에어버스 여객기와 같은 천음속(음속 범위의 0.8-1.2배 속도) 및 고아음속 항공기에 널리 사용됩니다.

MiG-15와 F-86은 후퇴 날개를 채택한 1세대 전투기입니다. 둘 다 고아음속 전투기입니다.

영국의 "라이트닝", 미국의 F-100, 소련의 MiG-19는 후퇴익 초음속 전투기의 1세대입니다.

동일한 날개 길이에서 델타 날개는 날개 면적이 더 크고 양력이 더 큽니다. 날개 뿌리가 더 길어지고 구조적 강화가 덜 필요하며 동일한 날개 면적에 대해 무게가 더 가볍습니다. 반면, 날개의 항력 특성은 날개의 실제 두께와 현 길이(날개 앞 가장자리와 뒷 가장자리 사이의 거리)의 비율인 상대 두께에 의해 결정됩니다. 날개의 실제 두께와 현 길이는 날개 폭 위치에 따라 달라지므로 일반적으로 날개 길이의 1/4에서 두께와 현 길이의 비율이 사용됩니다. 델타 날개는 코드가 더 길고 상대적인 두께는 변하지 않지만 실제 두께는 더 두껍습니다. 이는 구조 설계 및 제조를 단순화할 뿐만 아니라 무게 감소에도 유리하며 내부 날개 부피도 증가시킵니다. 항공기의 연료 용량을 늘립니다.

미국 F-106

1950년대 이후에는 대형 후퇴익을 사용하는 초음속 항공기의 수가 점점 줄어들었고 대부분은 델타익을 사용했습니다. J-8II와 J-10은 모두 델타익이고, 유럽의 '타이푼', '라팔', '그리펜'도 델타익이다.

J-8IIM

제이-10A

태풍

격발

그리고... 셋째형제 힌두스탄의 영광...

다음은 사다리꼴 날개인데, 델타 날개가 세상을 지배하지는 않습니다. 초음속으로 비행할 때 날개는 충격 원뿔 전면 뒤에 "숨겨져" 충격파 끌림을 피할 수 있습니다. 즉, 날개 길이가 짧은 날개도 항력 감소를 달성할 수 있습니다. 충분한 양력을 보장하기 위해 날개 면적을 최대화하기 위해 날개의 코드 길이를 늘리거나 직선 트레일링 에지를 앞으로 쓸어 넣어 뭉툭한 사다리꼴 날개를 형성할 수도 있습니다. 스윕 날개는 항력을 줄이기 위해 스윕 각도에 의존하지만 큰 스윕 각도는 큰 스팬 방향 구성 요소를 가져와 양력 손실을 초래합니다. 특히 저속에서 큰 스윕 각도는 다가오는 공기 흐름의 상당 부분을 "미끄러지게" 만듭니다. 떨어지면 저속에서 양력이 부족한 문제가 발생합니다. 따라서 대형 후퇴익 항공기의 이착륙 속도는 일반적으로 상대적으로 높으며 기동성이 충분하지 않습니다.

델타윙에도 같은 문제가 있습니다. 대조적으로, 사다리꼴 날개는 항력을 줄이기 위해 스위프 각도에 의존하지 않으므로 날개 앞 가장자리의 스위프 각도가 더 작을 수 있으며 이는 본질적으로 동일한 날개 길이를 가진 직선 날개에 더 가깝고 더 나은 양력을 갖습니다. 그러나 사다리꼴 날개의 날개 길이는 제한되어 있으므로 최종 결과가 반드시 대형 날개나 델타 날개보다 나은 것은 아닙니다.

파키스탄 공군은 후퇴익 J-6, 사다리꼴익 F-104, 델타익 미라지 III도 이 사진에서 더 잘 보여준다.

델타 날개에 비해 사다리꼴 날개는 덜 자주 사용되지만 여전히 충성스러운 신자가 있습니다. 특히 F-5와 F-18은 모두 사다리꼴 날개입니다. 록히드의 F-104도 사다리꼴 날개를 갖고 있지만 F-22는 전통적인 사다리꼴 날개를 넘어 사다리꼴 날개와 델타 날개 사이에 위치한다.

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