[영상 내용의 오류 정정합니다] 1. 날개 위쪽의 저압이 실제 양력을 충분히 설명하지 못한다는 내용은 오류입니다. 실제 날개 위아래의 공기 유속 값을 베르누이 공식에 넣어 압력을 구하고 날개 면적을 곱하면 실험적인 양력 값이 나오는 게 맞습니다. 그리고 그 양력 값이 공기의 방향을 틀어 생기는 작용-반작용으로 얻은 양력 값과 동일한 것도 맞습니다. 2. 그럼에도 양력을 베르누이의 정리로 설명할 수 없는 이유는 다음과 같습니다. 베르누이의 정리는 유체의 속도와 압력의 관계에 관한 것으로 공기의 속도로부터 압력을 구하는데에 유용하지만, 비행기 날개 주위의 유속이 왜 빨라지는지는 설명하지 못합니다. 그래서 날개 위아래로 나뉜 공기가 끝단에 동시에 만나므로 위쪽이 먼 거리를 돌아가서 더 빠르다는 베르누이의 정리와 관계 없는 잘못된 가정이 들어갔습니다. 실제로는 위쪽 공기가 곡률대비 훨씬 더 빨라서 동시에 만나지 않습니다. 3. 날개 위쪽의 유속이 그렇게 빨라지는 현상은 결국 날개가 고속으로 공기를 가르고 지나가면서 아래쪽 방향의 공기 흐름을 만들어내는 작용-반작용의 과정에서 생겨난 것인데요. 이 부분까지 설명하려면 공기의 점성 이야기가 나와야 하므로 그 부분을 포함한 생략된 단계들을 몇몇 분들께서 지적해주신 것 같네요. 아무쪼록 비전공자로서 여러분들의 양력의 이해에 도움이 되었으면 합니다. 참고한 내용은 아래 링크 드립니다. www1.grc.nasa.gov/beginners-guide-to-aeronautics/what-is-lift/ www.grc.nasa.gov/www/k-12/VirtualAero/BottleRocket/airplane/wrong1.html
영상 보면서 댓글 달려고 메모하고 있었는데 요약해주셨네요 . 베르누이의 정리는 같은 유선 상에서 적용 되는데 비행기 날개 위와 아래는 같은 유선상이 아니죠. 그래서 베르누이의 정리로 비행기가 뜨는 원리를 설명할 수 없는 이유가 되겠네요. 3번에서 말한 압력차이로 인한 작용 반작용의 법칙으로 비행기가 뜬다. (이건 힘의 방향을 벡터로 설명할 수 있긴한데 그림판이 없어서 못하겠네요...) 이정도로 알고있는데 제가 맞게 기억하고 있는건가요?
항공우주공학을 전공한 사람인데요. 이렇게 양력의 원리를 말로 쉽게 설명해주시는 교수님들은 한 분도 없었습니다. 아래 학생분처럼 Control volume으로 수식유도해서 수학적으로 접근하시는 분들이 많았던 것 같아요. 이런 방식으로 설명하시는 교수님들이 많아진다면, 학생들이 보다 흥미를 갖고 전공공부릉 할 수 있을 것 같다는 생각이 듭니다.
@@choco_kun 무슨 소리인지 이해를 못 했는데... 엔진(제트든 프로펠러든)을 가동시켜 충분한 지시속도를 만들어야 양력이 형성되는건데요... 무슨 이야기를 하고 싶은거임? 날개에 공기흐름을 만드려면 공기가 이동하던, 아니면 날개가 이동해야 하는데 공기의 움직임은 항공기가 뜨기에 충분치 않으니 날개가 이동하기 위해 동력장치가 있는거잖습니까?
@@momo-. ruclips.net/video/3smc7jbUPiE/видео.html 라차드 파인만 교수가 기자에게 하는 유명한 영상입니다. 설명해주는 대상이 대중인지 유체역학 과학자인지 학생인지 등에 따라 배경지식의 정도가 다르고 이해의 수준이 다르죠. 당연히 교수된 입장에서 자신이 알고있는 한 거짓을 얘기하지 않을려고 노력하는 건 당연한 겁니다. 나비에-스트로크 방정식을 이해할 수 있는 배경지식을 갖춘 사람에게는 양력을 설명하는 데 있어서 수식으로 설명하는 것이 훨씬 정교하게 풀어낼 수 있기 때문에 수식으로 설명하는 것이고, 전공자라면 이 수준에 도달했다고 보기 때문이죠. 당연히 여기 유튜브 영상을 보는 사람은 일반 대중이겠고, 일반 대중에게 설명할 때 방정식으로 설명해봐야 볼 사람은 없고 이런식으로 설명하는 게 올바른 거죠. 대중 강의에 나와서 방정식을 풀어서 설명하는 교수가 있기는 한가요? 수업시간에 써놓은 방정식을 이해 못해서 이런 얘기를 한다면 공부를 더 하시라고 밖에 할 말이 없네요.
재 생각에는 양력이라는 것은 비행기 날개가 뜨는 힘입니다. 그 힘을 베르누이의 정리에 의해서 설명할 것이냐, 아니면 작용-반작용 원리로 설명할 것이냐의 문제입니다. 뒤집힌 상태에서는 작용-반작용의 원리로 설명하는 것이 좀 더 정확하겠지요. 그러나 비행기는 쇼를 하는 경우가 아니면 뒤집혀서 비행하지는 않지요.
@@박희욱-h5p 베르누이 정리로 설명하는것 자체가 잘못됬다고 나사에서 밝혔습니다. (벤츄리 관 이론 / 긴경로 또는 동시통과 이론) 공기가 동시통과하지도 않고(시뮬레이션 찾아보면 윗면 아랫면 캠버가 어떻던 대칭형 아니면 동시에 잘 안만남), 벤츄리처럼 관내에서 이뤄지는 일도 아니기 때문에.. 굳이 억지로 적용해도 그 힘이 너무 미미해서 도저히 물체를 띄울만한 힘이 아니라 하더군요. 대칭형 에어포일들도 잘만 날아다니는데 이들은 상하 구분이 없기도 하고.
공기가 뒤로 가는게 아니라, 공기는 제자리에 있고 날개가 가르며 지나가는 겁니다. 그렇게 생각 하시면 느낌이 다를겁니다. 예를 들어 두부를 날개 모양의 칼로 자른다고 치면.. 날개 아래쪽 두부는 살짝 눌렸다가 제자리로 떠 오르는거고, 날개 윗쪽 두부는 많이 밀려 올랐다가 제자리로 내려 앉는겁니다. 이게 한쪽이 밀리면서 안 맞으면 두부 조직이 파괴 되겠죠. 조직 파괴는 날개에 '저항'으로 작용하게 되고, 비행기가 잘못 설계 됐다는 걸 뜻하죠.
호숫가에 있는 큰 황새가 제자리에서 날아오를 때, 새의 날개도, 아래로 공기를 밀 때는 넓게 펴서 공기를 많이 밀어내리고, 날개를 위로 올릴 때는 접으면서 조금 밀어올리고, 그것이 반복되어 결국 더 많은 공기를 몸의 아래 쪽으로 지속적으로 밀어내림으로써, 몸이 위로 올라가는 방식으로 이해할 수 있겠음.
일반 비행기는 기존 원리대로 날개를 지나가는 공기 흐름에 의해 뜨는게 맞아요. 수십년간 그 원리로 만들어서 상용화 된거니까.. 그 공기 흐름을 강하게 해주고 유지 시켜주는게 엔진이고. 바다위에서 보트에 줄을 묶어서 뜨는 패러세일링도 같은원리. 보트가 속도를 만들어주면 공기가 지나가면서 뜨게되는거고. 공기를 밑으로 뿌려주는걸로 뜨려면 로켓에서나 적용 가능한 원리. (전투기 수직상승시도 뿌려주는 힘으로 가능) 여객기같이 무거운 수십 수백톤 기체는 그런엔진으로 밑으로 뿌려주는 힘으론 절대 뜰수 없음. 심지어 각도도 수평에 가깝게 뒤로 공기가 이동을 하는데 수직으로 뿌려주는거에 비해 손실이 큼. 엔진은 각도만 봐도 아래가 아닌 뒤로 내뿜어서 빠른 속력만을 얻기위한것임. 가끔 패러글라이딩에 모터 송풍기같은거 달아서 날아다니는 사람들 있는데, 그 프로펠러는 사람을 공중으로 띄울만큼 바람이 세지도 않음. 단순히 비행기처럼 앞으로 나아가게 하는 역할일 뿐이고, 그걸로 인해 앞으로 꾸준히 갈수있게 해주면, 공기 바람이 계속 글라이더 날개에 지나가기때문에 계속 뜰수있음.
작용 반작용 맞는 것 같네요. 항공용어로 다운워시 라고 하더군요. 날개 위아래로 흐른 공기가 뒷전에서 만나 서로 부딪치면서 합해져 나가는 각도가 공기가 약간 아래로 내려가거든요. 이렇게 설명하면 터빈 날개인 프란시스 블레이드와 달리 펠턴 블레이드도 설명이 가능하겠네요. 시작은 베르누이가 맞기는 해요. 근데 이 설명이 충분치 않죠. 베르누이는 윗면이 아랫면보다 압력이 낮으니 날개 앞전에 부딪치는 애매한 공기는 압력이 낮은 윗면으로 빨려 올라가서 부족한 운동량을 보태주는 것 같아요. 이런 현상은 여객기가 이륙 할 때 엔진 카울에 상어 지느러미처럼 장착된 볼텍스 제네레이터를 타고 흐르는 공기가 날개 윗면으로 빨려 올라가는 현상을 시각적으로 보여 주거든요. 모든 것은 균형을 이루는 게 클래식한 물리법칙이라 윗쪽 공기가 질량이나 속도가 운동량이 되어줘야 뒷전에서 아랫면 공기와 만날 때 지지 않고 아래로 밀어 붙이죠. 윗쪽 공기의 운동량이 작으면 못 밀어 붙이고 밀려서 아래로 못 내려가니 그에 해당 하는 양력이 안 나오죠. 이거 실속도 마찬가지 현상이죠.
사실 현재 이론으로도 과학적으로 완젹하게 작용과 반작용이 주된 양력의 요인이다라고 설명을 못한다고 하더라고요....그래서 지금으로서는 양력의 원리를 정확하게 파악하고 분석할수는 없다고 합니다!!! 그래서 다른 과학이론을 바탕으로 한 실험을 더 많이 함으로써 양력에 대한 정확한 연구를 현재도 하고 있다고 봐야겠죠! 아주 유익한 영상이였습니다
작용-반작용의 원리는 허구입니다. 로켓이 날아가는 것은 반작용에 의한 것이 아니라 작용, 즉 연료의 폭발압력으로 날아가는 것입니다. 노를 저으면 보트가 앞으로 가는 것도 반작용에 의한 것이 아니라, 노가 물을 밀기 때문입니다. 지표면에 건물이 서 있는 것은 지반의 반력에 의해서 서 있는 것이 아니고, 건물이 지구와 서로 잡아당기기 때문입니다. 이를테면, 사람이 벽을 집고 밀면 뒤로 넘어지는 것은 벽의 반작용에 의한 것이 아닙니다. 사람이 팔로 벽을 밀기 때문입니다. 이때 이것을 반작용이라는 개념을 던져주면 사람들은 옳거니 하면서 덥석 받아드리지요. 인간은 개념을 좋아하기 때문입니다. 그럼에도 불구하고 작용반작용의 원리는 유용하지요. 힘의 원리와 물체의 운동을 계산하는데는 유용한 개념이기 때문입니다. 인간은 개념의 동물입니다. 신도 개념입니다. 뿐만 아니라 시간과 공간도 실체가 아니라 인간의 두뇌에서 자연적으로 발생하는 개념일 뿐입니다. 우주의 크기니 빅뱅이니 하는 것도 개념일 뿐입니다. 다만 유용한 개념이지요.
과학에선 의외로 이렇게 발견되는 지식도 꽤 많습니다. 당작 광속불변의 법칙도 이론적으로 증명된 사실이 아니라, 맥스웰의 연구 결과를 후대의 학자들이 인용하다 보니 광속불변의 원리를 발견하게 되었는데, 정작 맥스웰의 연구 결과들은 경험적인 직관으로 얻어진 부분도 굉장히 많기 때문에, 아직까지도 광속불변의 원리는 이론적으로 증명된바 없습니다. 하지만, 광속 불변의 원리가 진실에 가깝다는것은 무수히 많은 관측 결과로 증명되고 있죠.
아래 댓글들 보면서 항공 전문가들(조종사, 석사, 유체역학 전공, 양자역학, ㄷㄷ) 댓글에 빵 터졌네요. 이분 덕에 양력으로 논쟁하는 댓글 맛집! 꿀잼 제대로 느끼는 영상으로 추천드립니다. * 추천영상 : ruclips.net/video/c99Es5MjSs8/видео.html ==> 아인슈타인도 이해 못한 양력
그러면 날개 없는 미사일은 어떻게 날아가요. 어떻게 날개 프레임에서 벗어나질 못할까... 그러면 비행기가 날개 없으면 안 뜰까요? 날개 없애고 추진력만 더 세게 하면 뜨요. 날개가 있는 이유는 작은 추진력으로 뜨고 비행기를 조절하기 위해 날개가 있는 거예요. 비행기가 날아가는 원리는 우리가 돌 던지면 돌이 날아가는 원리와 같음. 돌도 지속적인 추진력과 조절 능력이 있으면 비행기처럼 날아가는 거예요. 무슨 공기가 비행기를 띄운다는 그런 말도 안 되는...... 물은 공기보다 부력이 800배 크니까 배를 띄우지만 물보다 부력이 800배 작은 공기가 어떻게 수십 톤의 비행기를 띄워요...
예전부터 이해가 안 가던 양력이었는데 좋은 영상으로 이해했네요. 감사합니다. 의구심의 상당히 들었는데 기압차의 의한 상승 효과 라면 배면 비행과 헬리콥터 같은 경우 왜 위는 고기압이고 밑은 저기압인데 바람은 밑으로 부는가에 대해 설명이 도저히 안되는 겁니다. 당장에 새에 날갯짓 만 봐도 기압 차 발생이랑 거리가 멀조 그래서 요즘 전투기들 퍼포먼스는 날개달린 로켓이어서 가능 하다고들 하조 이참에 자동차랑 역학 관련으로 컨테츠 연관시키는 것도 괜찮다고 생각 됩니다. 당장에 요잉 롤링 하중 같은거 헷갈려하는 하는 사람들과 모르고 운전하는 사람들 한태 좋을 거 같아요.
비행기가 뜨는건 고양력 장치의 극닥전인 각을 만들어 공기흐름을 아래로 밀어 양력을 만드는것임 그래서 플랩이 없고 이륙하면 공항이 지정한 활주로 길이내에서 대형항공기는 뜨지 읺음 세스나 같은 경량 비행기도 수직상승타를 조작해서 고각으로 비틀어야 뜸, 그러면 저 날개 단면도는 항속할때 지속적으로 비행할수 잇게 해줌 로켓과 달리 항공기도 자동차와 같이 연비가 있기 때문임, 그래서 기존의 양력 이론은 틀렷다기 보다는 부족하거나 보충이나 단어가 잘못된것임, 비행기를 이륙 시키는것과 공중에서 글라이딩해서 손으로 날리는건 엄연히 다르기 때문임 이게 이론 과학이 문제인것임 , 항공기는 무게에 따라 맞는 양력을 얻기 위해 고각의 고부가양력장치를 작동해야만 뜨는것임 그냥 naca 에어포일 가지고는 rc비행기나 가능할것임
뭔가 설명이 듣기 쉽게만 할려고 한거 같아서 오류들이 쫌 있는듯 하네요. 1. 나사실험은 2005년 쯤으로 기억합니다. 2020년이 아니구요 2. 나사실험의 결과는 에어포일 전단에서 갈라진 공기는 만나지 않는다. 하지만 에어포일 위쪽으로 흐르는 공기의 이동거리가 길어져 압력이 낮아진다. 따라서 만나진 않지만 압력은 낮아진다를 실험 결과로 봐야죠. 베르누이정리가 틀렸다가 아닙니다. 3. 베르누이 정리를 양력형성에 그대로 대입할 수 없는 이유는 베르누이정리는 압축되지 않는 비점성 이상기체를 기준으로 합니다. 공기는 압축되죠 스티키 하기도 하구요. 하지만 에어포일 위쪽의 압력은 낮아진다라는 베르누이 정리 부분은 인용해야 합니다. 4. 헬기 저울은 정말 말도 안되는 설명 입니다. 다운워시만으로 헬기가 뜬다고요? 회전익은 다운워시가 아니라 날개에서 생성된 양력으로 뜨는 겁니다. 밀어내는 힘이 아니라 날개가 동체를 잡아 끌어 올리는 힘이 주된 힘 입니다. 5. 다운워시를 설명 하고 싶으신거 같은데 다운워시는 작용 반작용으로만 설명 해야 합니다. 6. 다운워시의 생성이유는 매그너스 효과랑 쿠다주코브스키 이론 보시면 좋을거 같아요. 나사자료에도 있습니다. 7. 다운워시는 날개 붙임각과 출동와류로 부터 발생된 공기의 흐름이 작용반작용으로 양력에 도움이 되는거지 오직 다운워시 힘만으로 하늘을 나는 것이 아닙니다. 8. 플랩, 슬랫과 같은 고양력장치의 효과는 다운워시 증가가 아닙니다. 날개의 흐름 박리를 막아 저속상태에서 더 안정적으로 비행하기 위한 것이죠. 파울러 플랩같은 고양력장치는 날개면적을 늘려 추가적인 양력 생성 효과는 있습니다. 다운워시 증가는 아니구요. 9. 양력은 이렇다라고 설명하시는건 정말 위험한거 같습니다. 유명한 대학교수들 한테 물어보세요. 하늘에 비행기가 어떻게 나는지? 아마 정확하게는 모른다라고 할 겁니다. 10. 나사에서도 양력생성에대해 추정 추측만 할 뿐이지 그렇게 큰 쇠덩이가 어떻게 하늘을 나는지 명확한 답은 못 찾았습니다. 11. 양력은 4분짜리 영상으로 쉽게 설명되는게 아닙니다. 이이론 저이론 복합적으로 합쳐져서 추측만 할 뿐이지 이것때문에 양력이 생성된다고 단정 지으면 안됩니다.
항공기를 옆에서 봤을때 날개단면을 가운데로 아래와 위로 공기가 갈릴때 아랫공기는 평평한 날개 아랫면을 짊어지고 방향변환없이 느리지만 상대적으로 날개위 공기보다 힘이 세고, 반면에 윗공기는 날개앞전부터 부딪칠때 마치 과속방지턱을 고속으로 치고가는 차량마냥 위로솟은 캠버때문에 날개표면 위로 살짝 박리될까말까 튀어오르면서 날개윗면의 기압이 날개아래의 기압에비해 상대적으로 낮아져서 양력이 발생한다고 알고있슴. 그래서 이번엔 항공기를 정면이나 뒤쪽에서 보면 날개 양옆끝단에서 바깥쪽으로 날개 아래에서 윗방향으로 소용돌이같은 모양의 유도항력이 발생하는 모양도 날개아래의 압력이 강한 공기가, 빠르지만 압력이 낮은 윗날개 공기를 만나 위로 밀어서 솟구치는 회오리 모양을 내는 것으로 알고있슴. 물론 플랩을 내린 형상의 경우엔 영상의 결론 (날개 뒷부분을 지난 공기의 방향이 아래로향해서 강한 양력을 냄) 이 맞다고 봄. 컬렉티브 레버로 로터의 받음각을 올려 양력을 높이는것도 같슴.
날개 단면 형상의 평균시위선(mean camber)의 형태가 앞뒷전을 직선으로 연결한 시위선(chord)과 다르다는 것을 알 수 있습니다. 평균시위선이 아랫쪽을 향하고 있기 때문에 내리흐름이 발생합니다. 날개 단면 즉 날개골의 형태는 박리로 인한 항력을 줄이기 위한 형상일 뿐입니다.
누군가에게 무엇인가를 설명할 때에 어렵게 설명하는 사람이 있고 쉽게 설명하는 사람이 있습니다. 쉽게 설명한다는 것은 어떤 현상을 완벽하게 체득했다는 신호입니다. 어렵게 설명하는 것은 배워서 아는 척하는 사람이라고 생각합니다. 그러니 높은 수준끼리 높은 수준으로 전수했는데 그걸 완벽하게 이해를 못했으면 배운대로 어렵게 설명하는 수 밖에 없는거지요. 그래서 쉽게 설명하는 쪽이 더 이해수준이 높은 것입니다. 이번 강의로 그동안 의심스럽던 비행기 원리를 이해하게 되었습니다. 저는 날개의 아랫면을 공기가 쳐올려서 양력이 발생하는 게 아닌가?..라고 생각햇습니다. 그런데 아직 배면 비행의 원리와 목적은 이해가 안가는군요.
@@김화순-p7w 답글 고맙습니다! 배면비행의 목적은 단순 곡예이거나 전투기의 경우 아래쪽으로 급격한 기동을 할 때 뒤집어 비행합니다. (탑건 매버릭의 산 정상에서의 기동) 원리는 날개의 받음각이고 정상비행이든 배면비행이든 결국 날개로 공기를 밀어내는 대신 비행기가 뜨는 것입니다.
1. 비행선 부피만큼의 공기의 무게=하늘에 떠있는 비행선의 무게 까지는 okay.. 근데 그래서 그게 비행선이 하늘에 떠 있을 수 있는 이유라는게 납득이 안됨. 2. 하늘에 떠 있는 헬리콥터의 부피만큼의 무게=하늘에 떠 있는 헬리콥터의 무게, 헬리콥터가 아래로 쏴주는 무게=헬리콥터의 실제 무게 이렇게 두가지를 각각 따로 봐야하는 건지?? 3. 비행기가 뜨는 가장 큰 이유는 받음각 때문이라 보면 되는건지? 그로 인해 양력이 생기니깐?? 물론 대부분의 에어포일은 받음각이 0이여도 양력은 생기겠지만;;
@@박동훈-h2x 좋은 질문들이네요. 1. 아마도 밀도(부피와 무게)가 같은데 왜 꼭 일정 높이에 고정되어 있느냐는 질문 같은데요. 고도에 따라 공기 밀도가 달라집니다. 고도가 높아질수록 공기가 희박해해져 공기 밀도가 낮아집니다. 높이 올라가려 할수록 무게를 더 줄여야 합니다. 2. 헬리콥터나 비행기는 정역학이 아니리 동역학이므로 단순히 공기의 무게만으로는 설명이 안되고, 아래로 밀어주는 공기의 운동량으로 무게를 지탱합니다. 같은 무게라도 더 빠르게 밀어줄수록 양력이 커지고 더 많은 무게를 들어올릴 수 있습니다. 3. 맞습니다. 위로 살짝 볼록한 에어포일은 받음각이 없어도 양력이 발생하긴 하나, 여객기들이 순항고도에서 항속할 때에도 약간의 받음각을 유지한다는 걸 보면 받음각 없이는 비행기를 띄울 정도는 안되는 것 같습니다.
학부때, 혼자 고민하다가 진짜 이영상대로 이해하고, 시험문제에 답적었죠. 그랬다가 감점되었습니다. 교수님왈, 니말도 일리가있는데, circulation 개념 안적었다고... 지금와서 보니, 이건 결국 위 영상에서 날개후단 저압부가 만드는 drag 를 최소화하는 개념인건데, circulation자체가 lifting 의 메인원리는 아니었던거군요. 날개 상하단부의 공기 흐름의 방향성여부가 더 우선적이었던거지..
@@김화순-p7w 저도 예전에 신기해서 거의 제자리 이륙하는 비행기랑 거의 제자리 착륙하는 비행기 영상 찾아보고 그랬었는데요. 영상들 보고 제가 파악한 내용은... 1. 일단 작고 가벼운 것 대비 날개 면적이 넓다 2. 프로펠러를 동력으로 사용하고 날개 앞에서 프로펠러가 돌아간다 (3. 맞바람도 도와줘야 한다) 즉, 초경량 단발 프로펠러기는 기체가 가속되기 전부터 프로펠러 바람이 날개 주변 (주로 날개 아랫면)을 충분히 빠른 속도로 지나갈 수 있어 정지상태에서도 양력이 발생하고 맞바람이나 약간의 가속만 도와주면 뜰 수 있는 것으로 보입니다.
@@semilife2 날개넓이는 일리가 있기는 한데, 다른 프로펠러 비행기들도 마찬가지거든요. 그리고, stol 비행기들은 출발전에 브레이크를 밟는듯 정지상태하고서 프로펠러 회전을 강하게 해서 기체꼬리가 들리긴 하더군요. 이건 프로펠러가 만든 바람이 양력을 만드는 거라고 이해가 되네요. 이것도 이상했던 겁니다. 제가 우리집 마당에서 이륙할 비행기를 찾고 잇어서 관심이 많아요. 지금 stol 검색해서 보니 앞날개 모양이 특이하게 생겼어요. ruclips.net/user/shortsar9eFgxnfNU?si=n_NBhPhiHnBzOX8J
NASA 공식 홈페이지의 최신 설명에 따르면 베르누이 효과에 의한 설명은 틀렸습니다. 결과적으로 어쨌든 날개 위아래의 압력 차이가 발생하긴 하니 베르누이 공식에 넣어볼 수는 있는데 실제 발생하는 양력 값에 못 미친다고 하네요. NASA가 설명하는 양력의 근본적인 원인은 공기 흐름의 방향이 날개 형상에 의해 꺾이고, 그 반작용으로 양력을 얻게 된다는 것입니다. (구글에 NASA lift theory 검색하면 바로 나옵니다.)
공기를 얼마의 속도로 밀어주느냐도 변수인 것 같은데, 공기의 운동량으로 계산하는 게 맞을지, 아니면 어떤 물리량을 써야 할지 잘 모르겠습니다. 단, 지표면 근처 상온일 때 공기의 밀도(무게)는 1m3당 1.2kg 정도로 나오네요. 참고로 비행기의 주재료인 알루미늄은 밀도가 2700kg/m3 정도여서 공기보다 단위 부피당 2300배 정도 무겁네요.
컴공학도의 대학교 1학년 물리 지식으로만 해보자면(틀릴 수도 있다는 말) 물체가 내려가려는 힘과 아래로 밀려나는 공기에 의한 작용-반작용의 힘이 평형을 이뤄야겠죠 1톤의 물체가 중력으로부터 매 초 받는 힘 : 1000kg * 9.8m/s^2 = 9800N 즉 9800N의 힘으로 공기를 아래로 밀어내야 하는데 만약 10m/s로 밀어낸다면 초당 980kg, 즉 8167000리터의 공기네요.
@@dongwonkim1223 밀어내는 속도가 빠를수록(비행기 진행 속도와 비례하니까 같다고 가정) 밀어내야 하는 양이 적어지고 날개 면적이 커질 수록 같은 속도에서 밀어내는 양이 많아지니까 충분히 가능하죠 추가로 제가 계산한건 공기를 온전히 아래로 내보낼 때의 물리량이라 사실상 로켓 추진체라고 봐야ㅋㅋㅋㅋ
저는 에어포일 설계에 대해서는 아는 바가 없지만, 양력은 뜨게 하는 힘의 통칭이므로 최저의 항력으로 최대의 양력을 낼 수 있는 형상이 바람직하겠죠. 주로 고고도 항속시에 고효율이 되도록 설계할 것 같네요. 날개는 연료탱크 역할도 겸하고 있으므로 장거리 비행을 위해 일정 수준 이상의 두께(부피)가 필요하지 싶습니다.
비행기가 발생시키는 힘은 추력이 유일하므로 비행기를 뜨게 하는 힘(양력)은 추력 이내에서 발생해야 합니다. 분명한 건 추중비가 부족하여 정지상태에서는 공중에 뜰 수 없지만, 속력을 높일수록 전진 방향의 항력이 증가하는만큼 하방으로 떨어지는 항력도 증가하여 정지상태보다 적은 양력으로 뜰 수 있다는 생각입니다. 추력과 관계 없는 보이지 않는 양력 생긴다면 에너지 보존법칙에 위배되는 공짜 힘(에너지)이라고 볼 수밖에 없습니다.
@ALEXCHOIYURIM GPT의 답변입니다. :비행기의 추력은 그 비행기의 유형과 목적에 따라 다르지만, 일반적으로 항공기의 최대 이륙 중량 대비 추력의 비율은 다음과 같습니다: 1.상업용 항공기: 여객기와 화물기는 보통 최대 이륙 중량의 약 25-30% 정도의 추력을 가집니다. 예를 들어, 최대 이륙 중량이 100톤인 항공기는 약 25-30톤의 추력을 생성할 수 있습니다. 2.전투기: 군용 전투기는 고성능 기동성과 빠른 속도를 위해 설계되었기 때문에, 보통 최대 이륙 중량의 70-100% 이상의 추력을 가집니다. 일부 고성능 전투기는 1:1 이상의 추력 대 중량 비율을 가지기도 합니다, 즉, 추력이 중량과 동일하거나 더 큽니다. 3.수직 이착륙기 (VTOL): 헬리콥터나 V-22 오스프리 같은 항공기는 수직으로 이착륙하기 위해 비행기의 중량과 비슷한 수준의 추력을 필요로 합니다. 이 비율은 대략적인 값이며, 항공기의 설계와 엔진 성능에 따라 다를 수 있습니다.
범선이 바람을 이용한 돛의 원리이죠. 애기가 공을 던질때 아버지인 당신이 판데기를 들고 방향조절하여 튕기는 원리죠. 아닌가요? 물에서 스크류가 물을 밀어내듯 대기중엔 밀어낼 중력이 당긴 무거운?공기가 있기 때문이죠. . . . 무시하고 있는데.... 중력이 당기고 있는 상황에서 라는 전제가 아닐까요? ... 우주 무진공 무중력 상태에서 비행기가 뜨는 원리가 설명 될까요?
영국에서 항공우주공학 전공 중인 대학생입니다. aerofoil을 2d로 가정하여 (wingtip vortices를 무시), control volume이라는 유체역학 개념을 도입하여서도 설명할 수 있습니다. 당연히 3차원에서도 적용되는 개념이지만 aerofoil을 2차원으로만 바라봐도 충분히 왜 양력이 발생되는지 이해하는데 수월할거에요. 말이 거창하지 사실 공식은 운동량 보존법칙에 뿌리를 둔 공식입니다. 날개쪽으로 향하는 바람이 leading edge에서 trailing edge로 쓸고 가면서 바람의 이동방향이 바뀌는데 결국 그 방향대로 힘(양력)이 생기게 됩니다. 양적으로 접근하여 양력의 정확한 방향을 알고 싶을 때 control volume analysis를 사용한다고 보면 될거같아요. 영상에서도 언급되었지만 slat이나 flap들이 작동할 때 lift coefficient vs AOA 그래프의 변화들을 살펴본다면 양력 변화의 경향을 더욱 직관적으로 알 수 있습니다.
@@ooooo8228 양력의 방향은 항상 freestream velocity 에 수직인 방향입니다. 아무리 angle of incidence가 큰 비행기더라도 양력은 비행기가 날아가는 각도와 상관없이 freestream velocity에 수직으로 발생합니다. edge의 각도조정은 최대 받음각을 증가시켜 이륙/착륙시 비행기가 stall이 오지 않게 해주는 역할을 합니다. 제가 위에서 잘못 말한 부분이 있네요! 방향은 고정이고 control volume으로 그 크기를 구할 수 있다는 뜻이었어요. 음 leading edge나 trailing edge의 각도조정을 통해 aerofoil을 둥글게(더욱 더 아치형으로?) 만든다면 lift는 커집니다. 근데 이 두 개도 하는 일이 다릅니다 leading edge만 최대받음각을 증가시키는걸로 알아요. 깊게 궁금하시다면 이 영상을 참고해보세요 교수님이 주신 링크인데 1년 째 안 보고 있습니다 ㅎㅎ ruclips.net/video/QKCK4lJLQHU/видео.html
![[실제 이륙장면] 대만가는 조종사와 승무원의 하루 (에어부산 무삭제 풀버전)](/img/1.gif)
[영상 내용의 오류 정정합니다]
1. 날개 위쪽의 저압이 실제 양력을 충분히 설명하지 못한다는 내용은 오류입니다. 실제 날개 위아래의 공기 유속 값을 베르누이 공식에 넣어 압력을 구하고 날개 면적을 곱하면 실험적인 양력 값이 나오는 게 맞습니다. 그리고 그 양력 값이 공기의 방향을 틀어 생기는 작용-반작용으로 얻은 양력 값과 동일한 것도 맞습니다.
2. 그럼에도 양력을 베르누이의 정리로 설명할 수 없는 이유는 다음과 같습니다. 베르누이의 정리는 유체의 속도와 압력의 관계에 관한 것으로 공기의 속도로부터 압력을 구하는데에 유용하지만, 비행기 날개 주위의 유속이 왜 빨라지는지는 설명하지 못합니다. 그래서 날개 위아래로 나뉜 공기가 끝단에 동시에 만나므로 위쪽이 먼 거리를 돌아가서 더 빠르다는 베르누이의 정리와 관계 없는 잘못된 가정이 들어갔습니다. 실제로는 위쪽 공기가 곡률대비 훨씬 더 빨라서 동시에 만나지 않습니다.
3. 날개 위쪽의 유속이 그렇게 빨라지는 현상은 결국 날개가 고속으로 공기를 가르고 지나가면서 아래쪽 방향의 공기 흐름을 만들어내는 작용-반작용의 과정에서 생겨난 것인데요. 이 부분까지 설명하려면 공기의 점성 이야기가 나와야 하므로 그 부분을 포함한 생략된 단계들을 몇몇 분들께서 지적해주신 것 같네요. 아무쪼록 비전공자로서 여러분들의 양력의 이해에 도움이 되었으면 합니다.
참고한 내용은 아래 링크 드립니다.
www1.grc.nasa.gov/beginners-guide-to-aeronautics/what-is-lift/
www.grc.nasa.gov/www/k-12/VirtualAero/BottleRocket/airplane/wrong1.html
영상내용 오류지적하지말고 전문용어없이 어린이에게 과학현상을 설명할수있음을 생각하는게 좀더 많은이들을 STEM 으로 이끄는 방향이네. UCB BSME 93
영상 보면서 댓글 달려고 메모하고 있었는데 요약해주셨네요 .
베르누이의 정리는 같은 유선 상에서 적용 되는데 비행기 날개 위와 아래는 같은 유선상이 아니죠.
그래서 베르누이의 정리로 비행기가 뜨는 원리를 설명할 수 없는 이유가 되겠네요.
3번에서 말한 압력차이로 인한 작용 반작용의 법칙으로 비행기가 뜬다.
(이건 힘의 방향을 벡터로 설명할 수 있긴한데 그림판이 없어서 못하겠네요...)
이정도로 알고있는데 제가 맞게 기억하고 있는건가요?
@msp-l1h 베르누이 정리로 설명할 수 없는 이유는 제대로 이해하신 것 같구요. 작용-반작용은 공기의 운동량 변화에 따른 반작용이고, 그와 별개로 (그와 동시에) 날개 위아래 면의 압력 차이로 발생하는 힘으로도 설명 가능하다는 내용입니다.
항공우주공학을 전공한 사람인데요. 이렇게 양력의 원리를 말로 쉽게 설명해주시는 교수님들은 한 분도 없었습니다. 아래 학생분처럼 Control volume으로 수식유도해서 수학적으로 접근하시는 분들이 많았던 것 같아요. 이런 방식으로 설명하시는 교수님들이 많아진다면, 학생들이 보다 흥미를 갖고 전공공부릉 할 수 있을 것 같다는 생각이 듭니다.
부릉부릉♥
전공공부릉부릉~
@@choco_kun 무슨 소리인지 이해를 못 했는데...
엔진(제트든 프로펠러든)을 가동시켜 충분한 지시속도를 만들어야 양력이 형성되는건데요...
무슨 이야기를 하고 싶은거임?
날개에 공기흐름을 만드려면 공기가 이동하던, 아니면 날개가 이동해야 하는데 공기의 움직임은 항공기가 뜨기에 충분치 않으니 날개가 이동하기 위해 동력장치가 있는거잖습니까?
가방끈이 길거나 먹물을 많이먹으면 이렇게 쉽게 설명했을때 가오떨어진다고 생각해서 그럼
교수들도 자기꺼나 공부하고 연구하는 사람들이지 어떻게 하면 후학들이 쉽게 배울까 하면서 교육학적으로 접근하는 사람은 드뭄
@@momo-.
ruclips.net/video/3smc7jbUPiE/видео.html
라차드 파인만 교수가 기자에게 하는 유명한 영상입니다.
설명해주는 대상이 대중인지 유체역학 과학자인지 학생인지 등에 따라 배경지식의 정도가 다르고 이해의 수준이 다르죠. 당연히 교수된 입장에서 자신이 알고있는 한 거짓을 얘기하지 않을려고 노력하는 건 당연한 겁니다. 나비에-스트로크 방정식을 이해할 수 있는 배경지식을 갖춘 사람에게는 양력을 설명하는 데 있어서 수식으로 설명하는 것이 훨씬 정교하게 풀어낼 수 있기 때문에 수식으로 설명하는 것이고, 전공자라면 이 수준에 도달했다고 보기 때문이죠.
당연히 여기 유튜브 영상을 보는 사람은 일반 대중이겠고, 일반 대중에게 설명할 때 방정식으로 설명해봐야 볼 사람은 없고 이런식으로 설명하는 게 올바른 거죠. 대중 강의에 나와서 방정식을 풀어서 설명하는 교수가 있기는 한가요? 수업시간에 써놓은 방정식을 이해 못해서 이런 얘기를 한다면 공부를 더 하시라고 밖에 할 말이 없네요.
기계공학 4학년 학생입니다.
베르누이 원리 나비에 스톡스방정식 등 모두 1~2학년때 배우는 기본 개념이지만 머리 아픈 방정식들인데 공기를 바닥으로 뿌린다고 쉽게 설명해줘서 이해하기가 정말 쉽군요
여기가 양력을 가장 이해하기 쉽게 설명 하네요
탑승자 모두가 간절히 기도하여 뜨는게 아니였군요
예전 진화를 한게 아니라 진화가 된거라는 영상에 이어 또 제 돌머리를 한대 뚜까 맞는 영상이네요 감사합니다
중학생 때 양력의 원리가 절대 이해가 가지 않아 항공우주공학자의 꿈을 접었었는데, 고등학생 때 기존의 설명들이 애초에 잘못됐다는 걸 알게 되고 느낀 허망감은 아직도 잊을 수가 없네요
01:19 배의 무게는 배가 밀어낸(차지하고 있는) 물의 무게와 같다. 요거는 단순하게 배수량이라고 하죠. 더 간단하게 말하면 선박의 배수량 = 선박의 무게. (다만, 이것은 짐을 싣지 않은 경하 배수량 기준)
나라마다 차이가 있어 경하 배수량으로 표기하는 데가 있고, 만재 배수량으로 표기하는 데가 있습니다.
우리나라는 경하 배수량을 공식적으로 표기 합니다.
중학교1학년도 이해할정도로 쉽게 설명하시네요!
나이 먹고 오래 살다 보니 이런 새로운 정보도 알게 되네요...
어릴때 베르누이 이론 보고 이것만 가지고는 약한데 생각 했는데 그동안 이론이 보강 된거군요.
ㅈㄴ 쎈 추력과 똑똑한 컴퓨터만 있다면 못 날 것은 없죠
추력과 컴퓨터 성능이 한참 모자라던 시절에도 잘 날아다녔고, 막 도그파이트도 했었다는 게 신기한 일입니다 ㅎㅎ
아 공기를 아래로 누르니까 반대로 몸이 뜬다고.. 처음으로 양력을 조금이라도 이해했습니다 고맙습니다
기존의 베르누이 법칙이 맞다면 비행기가 뒤집힌 상태로 날 수 있는 것을 설명할 수 없죠~잘 설명해주신 것 같습니다.
그거랑은 다른것 같습니다
비행기가 뒤집힌 상태로 이륙하는건 아니니까요
@@reynoldskim7632 추중비 1을 못넘는 보잉 737이 뒤집혀서 비행한 사고들이나(전일본공수 140편) 추중비가 바닥을 기던 2차대전 전투들 건캠을 봐도 배면비행은 흔하게 보이지만 뒤집혔다고 자유낙하 하둣 추락하진 않았으니까..
@@reynoldskim7632아하 이 영상은 날 때가 아니라
뜰때를 얘기하는거군요
전혀 이해 안되었는데 이제 조금 이해 되네요.
재 생각에는
양력이라는 것은 비행기 날개가 뜨는 힘입니다.
그 힘을 베르누이의 정리에 의해서 설명할 것이냐, 아니면
작용-반작용 원리로 설명할 것이냐의 문제입니다.
뒤집힌 상태에서는 작용-반작용의 원리로 설명하는 것이 좀 더 정확하겠지요.
그러나 비행기는 쇼를 하는 경우가 아니면 뒤집혀서 비행하지는 않지요.
@@박희욱-h5p 베르누이 정리로 설명하는것 자체가 잘못됬다고 나사에서 밝혔습니다. (벤츄리 관 이론 / 긴경로 또는 동시통과 이론) 공기가 동시통과하지도 않고(시뮬레이션 찾아보면 윗면 아랫면 캠버가 어떻던 대칭형 아니면 동시에 잘 안만남), 벤츄리처럼 관내에서 이뤄지는 일도 아니기 때문에..
굳이 억지로 적용해도 그 힘이 너무 미미해서 도저히 물체를 띄울만한 힘이 아니라 하더군요.
대칭형 에어포일들도 잘만 날아다니는데 이들은 상하 구분이 없기도 하고.
베르누이 정리 배우기 전 양력설명 들을 때 왜 날개 위 빠른 공기랑 아래 느린 공기가 꼭 끝에서 만난단 건지 이해할 수 없었는데...
그 시절 학교에선 그냥 그렇게 알고 넘어가라했음.
공기가 뒤로 가는게 아니라, 공기는 제자리에 있고 날개가 가르며 지나가는 겁니다.
그렇게 생각 하시면 느낌이 다를겁니다.
예를 들어 두부를 날개 모양의 칼로 자른다고 치면..
날개 아래쪽 두부는 살짝 눌렸다가 제자리로 떠 오르는거고,
날개 윗쪽 두부는 많이 밀려 올랐다가 제자리로 내려 앉는겁니다.
이게 한쪽이 밀리면서 안 맞으면 두부 조직이 파괴 되겠죠.
조직 파괴는 날개에 '저항'으로 작용하게 되고, 비행기가 잘못 설계 됐다는 걸 뜻하죠.
날개 윗면과 아랫면의 길이가 같지 않은 이상 뒷전에서 만날 수 없습니다. 아랫면의 공기가 뒷전을 지나 날개 위로 말려 올라가죠.
저도 학생일 때는 이해할 수 없었습니다.
그러나 이제는 이해할 수 있을 것 같습니다.
즉, 고속의 날개속도에 비해서 공기는 정지해 있다고 보아도 무방합니다.
그렇게 본다면 날개 상하의 공기가 날개끝에서 거의 동시에 만난다고 보아도 무방하겠지요.
훌륭한 영상이네요. 세단 승용차보다 SUV차량 뒤쪽의 수직 부분이 높아서 와류와 진공이 더 생기는 원리도 설명 가능하겠네요.
호숫가에 있는 큰 황새가 제자리에서 날아오를 때, 새의 날개도, 아래로 공기를 밀 때는 넓게 펴서 공기를 많이 밀어내리고, 날개를 위로 올릴 때는 접으면서 조금 밀어올리고, 그것이 반복되어 결국 더 많은 공기를 몸의 아래 쪽으로 지속적으로 밀어내림으로써, 몸이 위로 올라가는 방식으로 이해할 수 있겠음.
날개짓을 하는 경우 말씀하신 게 맞아서 요즘은 날개를 파닥거리며 날아다니는 새 로봇도 나왔더라구요. 날개짓 없이 활공할 때는 날개 형상이 공기를 아래 방향으로 유도하여 비행기와 같습니다. ㅎㅎ
I totally agree with your explanation. It is just Newton's third law which is just momentum conservation law.
대학 유체역학 시간에서도 Reynolds transport theorem 배울때 유동의 각도가 바뀌면 그 반대방향(작용반작용) 으로 가해지는 힘을 구해내는 예제들이 굉장히 많죠
일반 비행기는 기존 원리대로 날개를 지나가는 공기 흐름에 의해 뜨는게 맞아요.
수십년간 그 원리로 만들어서 상용화 된거니까.. 그 공기 흐름을 강하게 해주고 유지 시켜주는게 엔진이고.
바다위에서 보트에 줄을 묶어서 뜨는 패러세일링도 같은원리. 보트가 속도를 만들어주면 공기가 지나가면서 뜨게되는거고.
공기를 밑으로 뿌려주는걸로 뜨려면 로켓에서나 적용 가능한 원리. (전투기 수직상승시도 뿌려주는 힘으로 가능)
여객기같이 무거운 수십 수백톤 기체는 그런엔진으로 밑으로 뿌려주는 힘으론 절대 뜰수 없음.
심지어 각도도 수평에 가깝게 뒤로 공기가 이동을 하는데 수직으로 뿌려주는거에 비해 손실이 큼.
엔진은 각도만 봐도 아래가 아닌 뒤로 내뿜어서 빠른 속력만을 얻기위한것임.
가끔 패러글라이딩에 모터 송풍기같은거 달아서 날아다니는 사람들 있는데, 그 프로펠러는 사람을 공중으로 띄울만큼 바람이 세지도 않음. 단순히 비행기처럼 앞으로 나아가게 하는 역할일 뿐이고, 그걸로 인해 앞으로 꾸준히 갈수있게 해주면, 공기 바람이 계속 글라이더 날개에 지나가기때문에 계속 뜰수있음.
교수님들보다 훨씬 설명을 잘하시네...
차 안에서 손을 내밀어 손바닥에 경사를 생기게 하면
바람이 손 바닥을 미는 것을 체험할 수 있습니다
교수는 기본적으로 연구하는 사람이지 1타 강사가 아니니까요
설명을 잘 해주고 잘 가르쳐주면 땡큐인 것이지 가 필요 조건은 아니거든요
힘의 평형을 이루면 즉 물체에 작용하는 중력은 물체를 떨어트리려하는데 이 중력만큼의 힘을 반대로 작용시키면 그 물체는 물이던 공기던 힘의 평형을 이루어 뜨는(그 위치를 유지) 것 입니다.
작용반작용이죠.
작용 반작용 맞는 것 같네요. 항공용어로 다운워시 라고 하더군요.
날개 위아래로 흐른 공기가 뒷전에서 만나 서로 부딪치면서 합해져 나가는 각도가 공기가 약간 아래로 내려가거든요.
이렇게 설명하면 터빈 날개인 프란시스 블레이드와 달리 펠턴 블레이드도 설명이 가능하겠네요.
시작은 베르누이가 맞기는 해요. 근데 이 설명이 충분치 않죠.
베르누이는 윗면이 아랫면보다 압력이 낮으니 날개 앞전에 부딪치는 애매한 공기는 압력이 낮은 윗면으로 빨려 올라가서 부족한 운동량을 보태주는 것 같아요.
이런 현상은 여객기가 이륙 할 때 엔진 카울에 상어 지느러미처럼 장착된 볼텍스 제네레이터를 타고 흐르는 공기가 날개 윗면으로 빨려 올라가는 현상을 시각적으로 보여 주거든요.
모든 것은 균형을 이루는 게 클래식한 물리법칙이라 윗쪽 공기가 질량이나 속도가 운동량이 되어줘야 뒷전에서 아랫면 공기와 만날 때 지지 않고 아래로 밀어 붙이죠.
윗쪽 공기의 운동량이 작으면 못 밀어 붙이고 밀려서 아래로 못 내려가니 그에 해당 하는 양력이 안 나오죠. 이거 실속도 마찬가지 현상이죠.
사실 현재 이론으로도 과학적으로 완젹하게 작용과 반작용이 주된 양력의 요인이다라고 설명을 못한다고 하더라고요....그래서 지금으로서는 양력의 원리를 정확하게 파악하고 분석할수는 없다고 합니다!!!
그래서 다른 과학이론을 바탕으로 한 실험을 더 많이 함으로써 양력에 대한 정확한 연구를 현재도 하고 있다고 봐야겠죠!
아주 유익한 영상이였습니다
NASA의 설명을 보고 제가 이해한 바로는 공기 흐름을 틀어주는 작용-반작용이 날개가 양력을 일으키는 원리인 것은 분명하나, 설명이 어려운 부분은 공기의 특성에 관한 부분인 것 같더라구요. 리플 고맙습니다!
작용-반작용의 원리는 허구입니다.
로켓이 날아가는 것은 반작용에 의한 것이 아니라 작용, 즉 연료의 폭발압력으로 날아가는 것입니다.
노를 저으면 보트가 앞으로 가는 것도 반작용에 의한 것이 아니라, 노가 물을 밀기 때문입니다.
지표면에 건물이 서 있는 것은 지반의 반력에 의해서 서 있는 것이 아니고, 건물이 지구와 서로 잡아당기기 때문입니다.
이를테면, 사람이 벽을 집고 밀면 뒤로 넘어지는 것은 벽의 반작용에 의한 것이 아닙니다.
사람이 팔로 벽을 밀기 때문입니다. 이때 이것을 반작용이라는 개념을 던져주면 사람들은 옳거니 하면서 덥석 받아드리지요. 인간은 개념을 좋아하기 때문입니다.
그럼에도 불구하고 작용반작용의 원리는 유용하지요. 힘의 원리와 물체의 운동을 계산하는데는 유용한 개념이기 때문입니다.
인간은 개념의 동물입니다.
신도 개념입니다. 뿐만 아니라
시간과 공간도 실체가 아니라 인간의 두뇌에서 자연적으로 발생하는 개념일 뿐입니다.
우주의 크기니 빅뱅이니 하는 것도 개념일 뿐입니다.
다만 유용한 개념이지요.
양력 설명 들을때 아무리그래도 고작 저걸로 뜰수있나 싶었지만 그냥 그런가보다 했는데 이걸 이제야 알게되네ㅋㅋ
감사합니다 덕분에 물리 탐구 보고서 작성할 때 도움이 많이 됐습니다.
비행기가 양력으로 뜬다는 교육을 받고 자란 세대인데, 그럼 배면 비행을 하면 말이 안되지 않나?? 하고 궁금했었는데 이제야 알게 되었네여.. 감사합니다..
사실상 비행기들은 원리를 정확하게 이해하고 만들었다기보단, "이렇게 하니뜨던데?" 라는 경험적 데이터가 쌓여가면서 발달했죠.
과학에선 의외로 이렇게 발견되는 지식도 꽤 많습니다. 당작 광속불변의 법칙도 이론적으로 증명된 사실이 아니라, 맥스웰의 연구 결과를 후대의 학자들이 인용하다 보니 광속불변의 원리를 발견하게 되었는데, 정작 맥스웰의 연구 결과들은 경험적인 직관으로 얻어진 부분도 굉장히 많기 때문에, 아직까지도 광속불변의 원리는 이론적으로 증명된바 없습니다. 하지만, 광속 불변의 원리가 진실에 가깝다는것은 무수히 많은 관측 결과로 증명되고 있죠.
역사적으로도 흔히 이론보다 기술이 먼저 발달해왔다고 하더라구요 ㅎㅎ
물에 뜨는 배를 만든것도 같은 맥락이죠
한의학도 마찬가지
@@user-16180 한의학은 경험적인 기술이고 사실상 이론이...읍읍..
양력? 뭔가 이상하다 했는데... 역시 그렇군요! 좋은 설명 감사합니다.
정확합니다! 베르누이 방정식은 설명이 안되죠 과학을 직관적으로 이해하는것이 중요하다는 걸 알려주는 좋은 영상입니다
보다 채널에서 물리학자들이 잘 모른다고 하는거 보고 왔는데... 설명 진짜 알기쉽네요!
내용 좋습니다. 정확하면서도 이해하기도 쉬운 설명이구요
와... 결국 비행기도 헬리콤터처럼 밑으로 공기를쏴주니깐 뜨는 거였군요. 어쩐지 베르누이 원리는 매번 봐도 납득이 잘 가질 않더라더니
비행기와 헬기는 날개가 직선운동하냐 회전운동하냐만 다를 뿐 날개 주위 공기 흐름은 거의 같습니다.
아래 댓글들 보면서 항공 전문가들(조종사, 석사, 유체역학 전공, 양자역학, ㄷㄷ) 댓글에 빵 터졌네요.
이분 덕에 양력으로 논쟁하는 댓글 맛집! 꿀잼 제대로 느끼는 영상으로 추천드립니다.
* 추천영상 : ruclips.net/video/c99Es5MjSs8/видео.html ==> 아인슈타인도 이해 못한 양력
감사합니다 ☺️
한마디로 비행기가 속도를 빠르게 하는건 빠르게 지나가야 더 많은 공기가 지나가고 그래서 더 많은, 비행기 무게를 버틸 수 있을 정도의 양의 공기를 밀어낼 수 있게 되어서 그렇다 그런건가요?
맞습니다!
그러면 날개 없는 미사일은 어떻게 날아가요. 어떻게 날개 프레임에서 벗어나질 못할까... 그러면 비행기가 날개 없으면 안 뜰까요? 날개 없애고 추진력만 더 세게 하면 뜨요. 날개가 있는 이유는 작은 추진력으로 뜨고 비행기를 조절하기 위해 날개가 있는 거예요.
비행기가 날아가는 원리는 우리가 돌 던지면 돌이 날아가는 원리와 같음. 돌도 지속적인 추진력과 조절 능력이 있으면 비행기처럼 날아가는 거예요. 무슨 공기가 비행기를 띄운다는 그런 말도 안 되는...... 물은 공기보다 부력이 800배 크니까 배를 띄우지만 물보다 부력이 800배 작은 공기가 어떻게 수십 톤의 비행기를 띄워요...
헉 저도 이생각했는데 그냥 돌던지는 것 다만 돌던지는 추진력을 지속적으로 줄 수 있다면 돌도 한없이 뜰 수 있다...! 그리고 돌에 날개를 달아준다면 더 작은 추진력으로 뜨게 할 수 있다..
날개 위로 공기가 빠르게 지나가면 압력이 오히려 세질 것 같은데 기류가 빠르면 순간적인 진공 내지 저기압 상태가 되나 봅니다. 공기가 수직으로 지면을 향해 불면서 마치 발로 땅을 박차고 뛰어오르는 원리 같군요.
그... 엑스플레인을 하면서 이것저것 시뮬 상태도 보고 하지만 결국 양력을 이해한 방법은 downwash 였지요.
그게 가장 이해가 쉽더라구요 ㅋㅋ
좋네요. 영상 잘 봤어요.
날개 뒤쪽의 꺽이는 부분에서 힘의 작용과 반작용의 원리로 인해 뜰 수 있는 거군요
@@user_gehcijjehfjejncj 그 그림은 날개 앞쪽 공기 흐름과 뒤쪽 흐름의 방향이 다르다는 의미이고, 실제로 공기 흐름를 바꿔주는 건 끝 부분을 포함한 전체적인 날개의 위아래 면적 전부입니다. 이해를 돕기 위한 부연설명 드립니다.
오랜만에 나비에 스톡스 보니까 반갑네요 ㅋㅋ
전공이신가 봅니다. 대단하시네요~ 저는 그런 거 모릅니다 ㅎㅎ
a4용지끝을 한손으로 들고 한쪽면 위를 입으로 불면 용지가 올라가죠.양력도 무시 못하죠. 여튼 결론은 비행기는 양력 + 날개끝에서 아래로 밀어주는 힘으로 뜬다는거군요.
종이 위에 바람을 불면 종이가 뜨기도 하지만 마찬가지로 바람이 종이 윗면을 타고 아래로 내려가기도 합니다. 양력은 작용-반작용이든 압력차이든 물체를 띄우는 힘을 통칭하는 용어입니다.
양력은 위로 뜨게하는 힘을 통칭하는거구요!
a4용지 예시는 그저 압력차로 뜨는 양력중에 하나입니다 ㅎㅎ
예전부터 이해가 안 가던 양력이었는데 좋은 영상으로 이해했네요. 감사합니다. 의구심의 상당히 들었는데 기압차의 의한 상승 효과 라면 배면 비행과 헬리콥터 같은 경우 왜 위는 고기압이고 밑은 저기압인데 바람은 밑으로 부는가에 대해 설명이 도저히 안되는 겁니다. 당장에 새에 날갯짓 만 봐도 기압 차 발생이랑 거리가 멀조 그래서 요즘 전투기들 퍼포먼스는 날개달린 로켓이어서 가능 하다고들 하조 이참에 자동차랑 역학 관련으로 컨테츠 연관시키는 것도 괜찮다고 생각 됩니다. 당장에 요잉 롤링 하중 같은거 헷갈려하는 하는 사람들과 모르고 운전하는 사람들 한태 좋을 거 같아요.
롤 피칭 요잉이 본래 항공 용어이긴 하죠. ㅎㅎ 요즘 자동차 관련은 소재가 고갈될 위기인데 그나마 과학이랑 연관지어 보려고 머리를 짜내고 있습니다. ㅎㅎ 고맙습니다!
@@semilife2 제가 헬리콥터 반대로 말했네요. 과학으로 연관지으면 소재는 넘처나는데 이게 다큐로 가버린다는 슬픔이 있습니다. 그리고 이론을 알아도 몸이 따라 가질 못하니 카운터 칠 상황을 만들어 버리며 어버버 하며 카운터를 못치는 오늘도 못타 스포츠 합니다.
윙팁볼텍스 한 번 찾아보세요 고기압 밑에서 저기압 위로 가는거 설명 돼 있어요
에어포일의 CL vs alpha 그래프만 봐도 양력은 받음각으로부터 생성 된다는 것을 알 수 있죠
유선형의 날개 단면은 양력보단 항력을 줄이는게 목적이구요
비행기를 만드는게 자연 현상인건 아니지만 자연 현상을 과학이론으로 설명할 수 있게 된건 사실 그렇게 오래되지 않았고 생각해보면 비행기 날개를 만들때처럼 경험적인 데이터 혹은 소위 삶의 지혜라고 하는 영역에 의지했던게 훨씬 많았으니깐요
비행기가 뜨는건 고양력 장치의 극닥전인 각을 만들어 공기흐름을 아래로 밀어 양력을 만드는것임 그래서 플랩이 없고 이륙하면 공항이 지정한 활주로 길이내에서 대형항공기는 뜨지 읺음 세스나 같은 경량 비행기도 수직상승타를 조작해서 고각으로 비틀어야 뜸, 그러면 저 날개 단면도는 항속할때 지속적으로 비행할수 잇게 해줌 로켓과 달리 항공기도 자동차와 같이 연비가 있기 때문임, 그래서 기존의 양력 이론은 틀렷다기 보다는 부족하거나 보충이나 단어가 잘못된것임, 비행기를 이륙 시키는것과 공중에서 글라이딩해서 손으로 날리는건 엄연히 다르기 때문임 이게 이론 과학이 문제인것임 , 항공기는 무게에 따라 맞는 양력을 얻기 위해 고각의 고부가양력장치를 작동해야만 뜨는것임 그냥 naca 에어포일 가지고는 rc비행기나 가능할것임
뭔가 설명이 듣기 쉽게만 할려고 한거 같아서 오류들이 쫌 있는듯 하네요.
1. 나사실험은 2005년 쯤으로 기억합니다. 2020년이 아니구요
2. 나사실험의 결과는 에어포일 전단에서 갈라진 공기는 만나지 않는다. 하지만 에어포일 위쪽으로 흐르는 공기의 이동거리가 길어져 압력이 낮아진다. 따라서 만나진 않지만 압력은 낮아진다를 실험 결과로 봐야죠. 베르누이정리가 틀렸다가 아닙니다.
3. 베르누이 정리를 양력형성에 그대로 대입할 수 없는 이유는 베르누이정리는 압축되지 않는 비점성 이상기체를 기준으로 합니다. 공기는 압축되죠 스티키 하기도 하구요. 하지만 에어포일 위쪽의 압력은 낮아진다라는 베르누이 정리 부분은 인용해야 합니다.
4. 헬기 저울은 정말 말도 안되는 설명 입니다. 다운워시만으로 헬기가 뜬다고요? 회전익은 다운워시가 아니라 날개에서 생성된 양력으로 뜨는 겁니다. 밀어내는 힘이 아니라 날개가 동체를 잡아 끌어 올리는 힘이 주된 힘 입니다.
5. 다운워시를 설명 하고 싶으신거 같은데 다운워시는 작용 반작용으로만 설명 해야 합니다.
6. 다운워시의 생성이유는 매그너스 효과랑 쿠다주코브스키 이론 보시면 좋을거 같아요. 나사자료에도 있습니다.
7. 다운워시는 날개 붙임각과 출동와류로 부터 발생된 공기의 흐름이 작용반작용으로 양력에 도움이 되는거지 오직 다운워시 힘만으로 하늘을 나는 것이 아닙니다.
8. 플랩, 슬랫과 같은 고양력장치의 효과는 다운워시 증가가 아닙니다. 날개의 흐름 박리를 막아 저속상태에서 더 안정적으로 비행하기 위한 것이죠. 파울러 플랩같은 고양력장치는 날개면적을 늘려 추가적인 양력 생성 효과는 있습니다. 다운워시 증가는 아니구요.
9. 양력은 이렇다라고 설명하시는건 정말 위험한거 같습니다. 유명한 대학교수들 한테 물어보세요. 하늘에 비행기가 어떻게 나는지? 아마 정확하게는 모른다라고 할 겁니다.
10. 나사에서도 양력생성에대해 추정 추측만 할 뿐이지 그렇게 큰 쇠덩이가 어떻게 하늘을 나는지 명확한 답은 못 찾았습니다.
11. 양력은 4분짜리 영상으로 쉽게 설명되는게 아닙니다. 이이론 저이론 복합적으로 합쳐져서 추측만 할 뿐이지 이것때문에 양력이 생성된다고 단정 지으면 안됩니다.
하늘나는 자동차를 만들려면..
우에 산소를 빠르게 아래로 내려주면 되네요~
랠 해봐야지~
하늘을 나는 자동차를 그냥 비행기라고 부르면 안되는 것인지 늘 의문입니다.
이제 이해했어요 감사합니다❤❤❤❤❤❤
간단 명쾌 이제껏 이런 명료한 설명은 없었다!!!
오오 간단하고 직관적인 설명 너무 제 취향입니다 구독
유체 속에서 면을 가지는 물체는 저항이 가장 작은 방향으로 이동한다.
항공기를 옆에서 봤을때 날개단면을 가운데로 아래와 위로 공기가 갈릴때 아랫공기는 평평한 날개 아랫면을 짊어지고 방향변환없이 느리지만 상대적으로 날개위 공기보다 힘이 세고, 반면에 윗공기는 날개앞전부터 부딪칠때 마치 과속방지턱을 고속으로 치고가는 차량마냥 위로솟은 캠버때문에 날개표면 위로 살짝 박리될까말까 튀어오르면서 날개윗면의 기압이 날개아래의 기압에비해 상대적으로 낮아져서 양력이 발생한다고 알고있슴.
그래서 이번엔 항공기를 정면이나 뒤쪽에서 보면 날개 양옆끝단에서 바깥쪽으로 날개 아래에서 윗방향으로 소용돌이같은 모양의 유도항력이 발생하는 모양도 날개아래의 압력이 강한 공기가, 빠르지만 압력이 낮은 윗날개 공기를 만나 위로 밀어서 솟구치는 회오리 모양을 내는 것으로 알고있슴.
물론 플랩을 내린 형상의 경우엔 영상의 결론 (날개 뒷부분을 지난 공기의 방향이 아래로향해서 강한 양력을 냄) 이 맞다고 봄. 컬렉티브 레버로 로터의 받음각을 올려 양력을 높이는것도 같슴.
기압차로도 양력이 물론 발생은 하겠지만 거꾸로 비행을 할경우에는 양력이 바닥을 향해 못뜨겠죠
따라서 설명하신 베르누이 법칙만으론 양력이 설명이 안된걸 이 동영상으로 풀어내신겁니다.
그래서 양력에는 뉴턴의 법칙과 베르누이의 법칙이 같이 적용된다고 하신겁니다.
날개 단면 형상의 평균시위선(mean camber)의 형태가 앞뒷전을 직선으로 연결한 시위선(chord)과 다르다는 것을 알 수 있습니다. 평균시위선이 아랫쪽을 향하고 있기 때문에 내리흐름이 발생합니다. 날개 단면 즉 날개골의 형태는 박리로 인한 항력을 줄이기 위한 형상일 뿐입니다.
오래전부터 이런 생각을 하던 사람으로써 이렇게 알기쉽게 4:56 설명해주는 영상이 너무 고맙네요.
고맙습니다
누군가에게 무엇인가를 설명할 때에 어렵게 설명하는 사람이 있고 쉽게 설명하는 사람이 있습니다.
쉽게 설명한다는 것은 어떤 현상을 완벽하게 체득했다는 신호입니다. 어렵게 설명하는 것은 배워서 아는 척하는 사람이라고 생각합니다. 그러니 높은 수준끼리 높은 수준으로 전수했는데 그걸 완벽하게 이해를 못했으면 배운대로 어렵게 설명하는 수 밖에 없는거지요.
그래서 쉽게 설명하는 쪽이 더 이해수준이 높은 것입니다.
이번 강의로 그동안 의심스럽던 비행기 원리를 이해하게 되었습니다.
저는 날개의 아랫면을 공기가 쳐올려서 양력이 발생하는 게 아닌가?..라고 생각햇습니다.
그런데 아직 배면 비행의 원리와 목적은 이해가 안가는군요.
@@김화순-p7w 답글 고맙습니다! 배면비행의 목적은 단순 곡예이거나 전투기의 경우 아래쪽으로 급격한 기동을 할 때 뒤집어 비행합니다. (탑건 매버릭의 산 정상에서의 기동) 원리는 날개의 받음각이고 정상비행이든 배면비행이든 결국 날개로 공기를 밀어내는 대신 비행기가 뜨는 것입니다.
@@semilife2 역시나 .. 아무리 생각해도 비행기의 정상적인 운동방향은 등쪽으로 이동하는 건데.. 저러다가 떨어지는 건 아닐까 .. 걱정을? 좀 햇지요. 감사합니다.
훌륭한 설명입니다!
양력 설명 영상 중 이 분 설명이 가장 정확하네요!
보길 잘했네요
그냥 작용 반작용의 힘이었군요
묘기하는 비행기를보면 뒤집어서도 날던대 공기를 아래로 보내서 뜨는거라면 뒤집혀서는 어찌 나는건가요??
꼬리날개 승강타를 이용해 받음각을 조절하면 됩니다. 날개 단면 형상이 위아래가 반대가 되더라도 공기를 아래쪽으로 보낼 수만 있다면 양력은 발생합니다.
축구의 바나나킥과 같다고보면 되죠
우리가 상식적으로 생각하는 베르누이의 원리는 여기에 적용되지 않음
1. 비행선 부피만큼의 공기의 무게=하늘에 떠있는 비행선의 무게 까지는 okay.. 근데 그래서 그게 비행선이 하늘에 떠 있을 수 있는 이유라는게 납득이 안됨.
2. 하늘에 떠 있는 헬리콥터의 부피만큼의 무게=하늘에 떠 있는 헬리콥터의 무게, 헬리콥터가 아래로 쏴주는 무게=헬리콥터의 실제 무게 이렇게 두가지를 각각 따로 봐야하는 건지??
3. 비행기가 뜨는 가장 큰 이유는 받음각 때문이라 보면 되는건지? 그로 인해 양력이 생기니깐?? 물론 대부분의 에어포일은 받음각이 0이여도 양력은 생기겠지만;;
@@박동훈-h2x 좋은 질문들이네요.
1. 아마도 밀도(부피와 무게)가 같은데 왜 꼭 일정 높이에 고정되어 있느냐는 질문 같은데요. 고도에 따라 공기 밀도가 달라집니다. 고도가 높아질수록 공기가 희박해해져 공기 밀도가 낮아집니다. 높이 올라가려 할수록 무게를 더 줄여야 합니다.
2. 헬리콥터나 비행기는 정역학이 아니리 동역학이므로 단순히 공기의 무게만으로는 설명이 안되고, 아래로 밀어주는 공기의 운동량으로 무게를 지탱합니다. 같은 무게라도 더 빠르게 밀어줄수록 양력이 커지고 더 많은 무게를 들어올릴 수 있습니다.
3. 맞습니다. 위로 살짝 볼록한 에어포일은 받음각이 없어도 양력이 발생하긴 하나, 여객기들이 순항고도에서 항속할 때에도 약간의 받음각을 유지한다는 걸 보면 받음각 없이는 비행기를 띄울 정도는 안되는 것 같습니다.
@@semilife2 감사합니다 1번 설명을 듣고 제가 뭘 놓쳤는지 알게됐네요
궁금한 것이 작용 반작용으로 뜨는 것인데 공중에서는 어떻게 고도를 유지할 수 있는지 궁금합니다
떨어지는 만큼 공기를 아래로 보내주면 고도가 유지되겠죠
양력 = 항력(중력)을 일치시킬 받음각과 속도를 유지시키면됩니다.
자동 조종 장치상으로 고도 고정시키면 알아서 속도에따라 받음각 고정시켜주고요
NASA 글렌 센터 자료는 2009년 공기역학 시험볼때도 있었던 자료임. 2020년에 나사가 발표한거 아닙니다. 저거 덕분에 Aerodynamics 에이쁠받음
@@정성욱-n6i 앗. 실제로 수업 들으신 분이 나타나실 줄이야. ㅎㅎ 저는 검색으로만 공부해서 2020년 자료인 줄 알았네요. 희귀 정보 고맙습니다!
학부때, 혼자 고민하다가 진짜 이영상대로 이해하고, 시험문제에 답적었죠. 그랬다가 감점되었습니다. 교수님왈, 니말도 일리가있는데, circulation 개념 안적었다고... 지금와서 보니, 이건 결국 위 영상에서 날개후단 저압부가 만드는 drag 를 최소화하는 개념인건데, circulation자체가 lifting 의 메인원리는 아니었던거군요. 날개 상하단부의 공기 흐름의 방향성여부가 더 우선적이었던거지..
circulation 개념은 쿠타-주코프스키 이론에 의한 설명인가 봅니다. 그 이후로 circulation 개념은 평생 안 잊으시겠네요. ㅎㅎ
되게 신기하네요
마지막에 이론을 모르고 풍동실험과 컴퓨터 시뮬레이션의 데이터가 많이 누적되어서 에어포일을 만들었다는데 컴퓨터 시뮬레이션에 이미 유체역학 방적식이 들어가 있습니다 그래서 컴터시뮬레이션은 양력의 원리를 알고 난뒤에 도입이 된것이죠
맞습니다. 저도 헷갈렸는데, 원리는 몰랐지만 이론은 있어서 비행기를 만드는데 잘 활용했더라구요~
이렇게 쉽게 설명하긴 어려운 것 같습니다
그러게요
와 결국 작용반작용이라니 허무하면서도 직관적이네요 사실 헬기의 원리를 잘몰랐는데 결국 풍선이나 로켓이랑 다 같은거였네요.
헬기와 비행기는 직선운동이냐 회전운동이냐를 제외하면 거의 같지만, 날개가 없는 풍선이나 로켓은 공기의 성질을 이용하지 못하고 오로지 추력만으로 날아야 해서조금 다르긴 합니다.
다음에는 STOL 에 대해서도 강의 부탁드립니다.
(short take off landing ?)
@@김화순-p7w STOL도 결국 일반 비행과 같은 원리인데, 어느 부분이 궁금하신가요?
@@semilife2 짧은 거리에서 이륙을 할 수 있는 힘이 어떻게 생기는가? 입니다.
다른 잘난 비행기들도 먼거리를 달려야 되는 것을 말이죠.
@@김화순-p7w 저도 예전에 신기해서 거의 제자리 이륙하는 비행기랑 거의 제자리 착륙하는 비행기 영상 찾아보고 그랬었는데요. 영상들 보고 제가 파악한 내용은...
1. 일단 작고 가벼운 것 대비 날개 면적이 넓다
2. 프로펠러를 동력으로 사용하고 날개 앞에서 프로펠러가 돌아간다
(3. 맞바람도 도와줘야 한다)
즉, 초경량 단발 프로펠러기는 기체가 가속되기 전부터 프로펠러 바람이 날개 주변 (주로 날개 아랫면)을 충분히 빠른 속도로 지나갈 수 있어 정지상태에서도 양력이 발생하고 맞바람이나 약간의 가속만 도와주면 뜰 수 있는 것으로 보입니다.
@@semilife2
날개넓이는 일리가 있기는 한데, 다른 프로펠러 비행기들도 마찬가지거든요.
그리고, stol 비행기들은 출발전에 브레이크를 밟는듯 정지상태하고서 프로펠러 회전을 강하게 해서 기체꼬리가 들리긴 하더군요. 이건 프로펠러가 만든 바람이 양력을 만드는 거라고 이해가 되네요. 이것도 이상했던 겁니다.
제가 우리집 마당에서 이륙할 비행기를 찾고 잇어서 관심이 많아요.
지금 stol 검색해서 보니 앞날개 모양이 특이하게 생겼어요.
ruclips.net/user/shortsar9eFgxnfNU?si=n_NBhPhiHnBzOX8J
@@김화순-p7w 날개 모양이 어디가 어떻게 다른가요?
초간단하게 베르누이 원리로는 종이비행기를 설명 못함 받음각이 양력 발생의 중심임
따봉!
연으로 설명하는게 제일 간단하겠지요
여기 영상도 좀 엉뚱하게 부력이야기했다가 날개 형상 어쩌고 하는게 초점이 영 맞질 않아요
그럼 베르누이의 법칙이 틀린건가요?? 아니면 그것만으론 설명이 안돼서 추가설명이 필요하다는건가요?
NASA 공식 홈페이지의 최신 설명에 따르면 베르누이 효과에 의한 설명은 틀렸습니다. 결과적으로 어쨌든 날개 위아래의 압력 차이가 발생하긴 하니 베르누이 공식에 넣어볼 수는 있는데 실제 발생하는 양력 값에 못 미친다고 하네요. NASA가 설명하는 양력의 근본적인 원인은 공기 흐름의 방향이 날개 형상에 의해 꺾이고, 그 반작용으로 양력을 얻게 된다는 것입니다. (구글에 NASA lift theory 검색하면 바로 나옵니다.)
@@semilife2 그렇군요. 베르누이의 법칙이 틀린게 아니라 이걸로 비행기뜨는 원리를 설명하는게 틀린거였군요. 하긴 그러니까 초음속 비행기 날개모형이 평평한 것은 베르누이 법칙에 위배되니까요 ㅎㅎ
비행기 날개를 동체에 고정하는 방법이 궁금합니다
용접은 아닐테고 볼트체결도 좀 그렇고 리벳작업도
아닐텐데 듀랄루민 재질의 날개와 동체를 어떻게
고정해서 튼튼하게 지탱할까요?
알루미늄이 고열에 약해서 용접은 쓰이지 않고, 과거엔 거의 리벳으로만 조립하다가 요즘음 구조용 접착제를 함께 쓴다고 하네요.
@@semilife2 그런가요 그 무거운 날개를 구조용 \
접착제와 리벳으로 버틴다는게 정말
신기합니다
답변주셔서 정말 감사합니다
말로 설명한 내용보면 0:33 에 나오는 가운데 물수제비 이론이랑 똑같네요. 날개 아래 공기뿐만 아니라 날개위의 공기흐름도 꺽인다는게 다르긴하지만요
날개 아래쪽만 고려했다는 점이 틀린 것 같은데요. 저도 물수제비 이론과 실제 양력에 유사성이 있다고 생각합니다. 물을 아래로 쳐내고 돌이 튕겨오르듯, 공기를 아래로 흘려주고 비행기가 떠오르니까요.
차 영상: 오호 이사람은 찐 차쟁이군
과학 영상: 아 씨 뭐야 왜 뜬금없이 이런걸 올려.....
뱅기 영상: 우와ㅏㅏㅏㅏ믿고있었다구 유고알폠!!!!!!!
차도 운전도 뱅기도 다 과학이죠 ♡
@@semilife2 지구과학, 생명과학이라고 설명할걸ww
ㄹㅇㅋㅋ
오! 즉시 구독 누름! 😅
누구나 말로 현상을 설명하려 할 수 있습니다. 그러나 우리가 믿고, 받아 들이고, 유용하고 안전하게 사용하려면, 반드시 가설에 대한 구체적인 방법과 검증이 따라와야 하겠죠. 우리는 이러한 과정을 연구/개발/설계/과학/공학 이라 부릅니다.
1톤의 물체를 공중에 띄울려면, 초당 얼마만큼의 공기량을 아래로 밀어주어야 가능할까요? 대신 계산해 주실 분~~
공기를 얼마의 속도로 밀어주느냐도 변수인 것 같은데, 공기의 운동량으로 계산하는 게 맞을지, 아니면 어떤 물리량을 써야 할지 잘 모르겠습니다. 단, 지표면 근처 상온일 때 공기의 밀도(무게)는 1m3당 1.2kg 정도로 나오네요.
참고로 비행기의 주재료인 알루미늄은
밀도가 2700kg/m3 정도여서
공기보다 단위 부피당 2300배 정도 무겁네요.
컴공학도의 대학교 1학년 물리 지식으로만 해보자면(틀릴 수도 있다는 말)
물체가 내려가려는 힘과 아래로 밀려나는 공기에 의한 작용-반작용의 힘이 평형을 이뤄야겠죠
1톤의 물체가 중력으로부터 매 초 받는 힘 : 1000kg * 9.8m/s^2 = 9800N
즉 9800N의 힘으로 공기를 아래로 밀어내야 하는데 만약 10m/s로 밀어낸다면 초당 980kg, 즉 8167000리터의 공기네요.
@@NfK 비행기이륙시 날개가 1초당 10 입방미터는 충분히 밀어낼것 같네요. 그래서 뜨나 봅니다. 물론, 무게가 5톤이면 50 입방이 필요하겠지만요. 방패연도 찾아봤는데, 이것도 참조가 되네요. ruclips.net/video/e8WggkB_dQU/видео.html
@@dongwonkim1223 밀어내는 속도가 빠를수록(비행기 진행 속도와 비례하니까 같다고 가정) 밀어내야 하는 양이 적어지고 날개 면적이 커질 수록 같은 속도에서 밀어내는 양이 많아지니까 충분히 가능하죠
추가로 제가 계산한건 공기를 온전히 아래로 내보낼 때의 물리량이라 사실상 로켓 추진체라고 봐야ㅋㅋㅋㅋ
@@NfK 그래서 헬기가 아래로 밀어내는 공기량이랑 비행기가 밀어내는 량이랑 같다고 설명하는 듯... 로켓도 마찬가진데, 다만 지나가는 공기가 아니고, 자체발생 연기를 내뿜고요.
날개가 공기를 밑으로 보내는 현상이 코안다 효과와 관계있는거 맞나요?
코안다 효과라는 말을 처음 들어서 방금 찾아봤네요. 제 설명 중에 날개 윗면에서 일어나는 공기 흐름을 코안다 효과라고 부르는 것이었군요!
엄밀히 말하자면 다른겁니다. 코안다 효과는 오히려 아주 긴 아랫면(마찰계수의 물리적 증가)을 필요로 하는겁니다.
결국 프로펠러 출력이 해당 기체의 무게만큼의 공기를 밀어낼 수 있어서 뜨는 거 맞네
예전엔 겨우 저정도 엔진 추력으로 뜨는 건 불가능 하다고 하더만 ㅋㅋㅋㅋ
에어포일이 대칭인 날개는
어떻게 양력이 발생할까요?
3:21 받음각을 이용합니다. 헬리콥터가 블레이드의 받음각 조절만으로 양력을 조절하는 것과 동일합니다.
그렇다면 에어포일형상의 설계목적에서 양력은 무시 가능한 수준이고
1.낮은공기저항
2.일정 받음각에서의 실속특성
이 두개 뿐인곤가요??
저는 에어포일 설계에 대해서는 아는 바가 없지만, 양력은 뜨게 하는 힘의 통칭이므로 최저의 항력으로 최대의 양력을 낼 수 있는 형상이 바람직하겠죠. 주로 고고도 항속시에 고효율이 되도록 설계할 것 같네요. 날개는 연료탱크 역할도 겸하고 있으므로 장거리 비행을 위해 일정 수준 이상의 두께(부피)가 필요하지 싶습니다.
제가 이상하게 질문했네요... 답변 감사합니다
이건 처음알았네요 .... 근데 제트엔진은 몇 rpm까지 올라가나요?
구글링 조금 해보니 민항기나 전투기나 1만 rpm 내외가 최대 회전수네요 ㅎㅎ
야마하 R6 가 더 낫군요 ㅋㅋ
@@100613s 제트엔진은 날개 하나가 오토바이만한 블레이드 수십개를 돌여야하니까요 ㅋㅋ rpm을 나무 올려버리면 블레이드의 음속돌파로 성능이 떨어져버리니..
비행기 만드는 사람은 원리를 알고있었겠죠? 날개 단면의 회전의 합으로 양력을 산출하는 공식도 배우는데요.
양력이라는 하나의 현상을 어떻게 해석하느냐의 문제인데요. 유체의 움직임을 완전히 이해한다기보다는 특정 조건에서 해당 공식이 잘 맞으므로 그 해석을 받아들이고 이용하는 것 같습니다.
소 뒷걸음에 쥐잡는격으로 날개를 개발한 듯하네요. 이론은 잘못됐더라도 어차피 시제품 테스트하고 적용할테니까요.
미쳤다... 태어나서 이렇게 간단한 원리는 첨 봤네. 작용-반작용
원리보다... 날개둘에 가해지는 양력을 버티는 날개와 붙어 있는 동체와의 연결이 더 궁금합니다. 어떻게 날개에 동체를 붙이고 그것이 찢어지지 않는지... 신기해
@@mmonero 비행기는 제작 시 용접이나 접착제 대신 리벳을 주로 사용하여 모듈들을 연결한다고 하는데요. 특히 날개는 유연하게 잘 휘어지도록 설계하여 부러지지 않도록 만든다고 하네요. 최근에는 여객기 날개도 탄소섬유를 기반으로 만들어 고탄성 고강도를 자랑합니다.
잼있게 봤습니다
헐 오늘 드론 시험보고 왔는데
베르누이 원리가 답이었는데
솔직히 데이터가 많으면 원리를 몰라도 만들 수 있음 인공지능 처럼
2:33 비행기 날개의 작용 반작용에 의해 뜬다면 그 날개에서 바람을 발생하게 한 근본 원인인 추진력의 작용 반작용으로도 수직 상승도 가능하다는 얘기가 될 것 같은데요. 제트 여객기도 수직 상승이 가능하다는 얘기????
제트 여객기는 중량대비 추력이 약해서 불가능
추력만으로 수직 이륙이 가능하다면 영상의 내용이 일리가 있지만
수직 이륙이 불가능한 약한 추력 만으로도 이륙을 한다는 건 작용 반작용 이 아닌 힘이 존재한다는 겁니다. 그게 양력입니다. A380 날개의 빨대 굵기 면적마다 애기가 젖을 빨아 당기는 힘이 작용된답니다.
@@쌤올 눈에 보이지 않는 양력이라는 끈이 달려 있다고 보면 됩니다. 작용 반작용도 일부 맞겠지만 이걸로 비행기 뜨는 원리로 퉁 치면 안 됩니다.
비행기가 발생시키는 힘은 추력이 유일하므로 비행기를 뜨게 하는 힘(양력)은 추력 이내에서 발생해야 합니다. 분명한 건 추중비가 부족하여 정지상태에서는 공중에 뜰 수 없지만, 속력을 높일수록 전진 방향의 항력이 증가하는만큼 하방으로 떨어지는 항력도 증가하여 정지상태보다 적은 양력으로 뜰 수 있다는 생각입니다. 추력과 관계 없는 보이지 않는 양력 생긴다면 에너지 보존법칙에 위배되는 공짜 힘(에너지)이라고 볼 수밖에 없습니다.
@ALEXCHOIYURIM GPT의 답변입니다. :비행기의 추력은 그 비행기의 유형과 목적에 따라 다르지만, 일반적으로 항공기의 최대 이륙 중량 대비 추력의 비율은 다음과 같습니다:
1.상업용 항공기: 여객기와 화물기는 보통 최대 이륙 중량의 약 25-30% 정도의 추력을 가집니다. 예를 들어, 최대 이륙 중량이 100톤인 항공기는 약 25-30톤의 추력을 생성할 수 있습니다.
2.전투기: 군용 전투기는 고성능 기동성과 빠른 속도를 위해 설계되었기 때문에, 보통 최대 이륙 중량의 70-100% 이상의 추력을 가집니다. 일부 고성능 전투기는 1:1 이상의 추력 대 중량 비율을 가지기도 합니다, 즉, 추력이 중량과 동일하거나 더 큽니다.
3.수직 이착륙기 (VTOL): 헬리콥터나 V-22 오스프리 같은 항공기는 수직으로 이착륙하기 위해 비행기의 중량과 비슷한 수준의 추력을 필요로 합니다.
이 비율은 대략적인 값이며, 항공기의 설계와 엔진 성능에 따라 다를 수 있습니다.
선풍기의 프로펠러도 같은 원리로 이해 가능
선풍기 = 헬리콥터 = 날개가 돌아가는 비행기
그냥 어릴때 생각한게 맞았네. 베루누이 법칙을 알기전까지는 날게 꺽인 부분이 바람을 아래로 보낸다고 다들 생각하셨죠?
네. 첨언하면 날개 아랫면과 윗면 모두 바람을 아래로 흘려보내는 역할을 한다는 점이 중요합니다.
범선이 바람을 이용한 돛의 원리이죠. 애기가 공을 던질때 아버지인 당신이 판데기를 들고 방향조절하여 튕기는 원리죠. 아닌가요? 물에서 스크류가 물을 밀어내듯 대기중엔 밀어낼 중력이 당긴 무거운?공기가 있기 때문이죠. . . .
무시하고 있는데.... 중력이 당기고 있는 상황에서 라는 전제가 아닐까요? ... 우주 무진공 무중력 상태에서 비행기가 뜨는 원리가 설명 될까요?
진공 상태에서는 비행기가 뜨지 못하는데 질문에 대한 답이 이게 맞나요?
중력이 당기고있어서라기보단 밀어낼수있는 유체가 있기에 양력이 발생한것이고, 우주 진공상태에선 작용과 반작용의 법칙으로 밀어내는거뿐입니다.
물수제비이론 + 날개 위쪽의 공기까지 밑으로 보내준다는건가?
@@배고픈물총새 넵!
영국에서 항공우주공학 전공 중인 대학생입니다. aerofoil을 2d로 가정하여 (wingtip vortices를 무시), control volume이라는 유체역학 개념을 도입하여서도 설명할 수 있습니다. 당연히 3차원에서도 적용되는 개념이지만 aerofoil을 2차원으로만 바라봐도 충분히 왜 양력이 발생되는지 이해하는데 수월할거에요. 말이 거창하지 사실 공식은 운동량 보존법칙에 뿌리를 둔 공식입니다. 날개쪽으로 향하는 바람이 leading edge에서 trailing edge로 쓸고 가면서 바람의 이동방향이 바뀌는데 결국 그 방향대로 힘(양력)이 생기게 됩니다. 양적으로 접근하여 양력의 정확한 방향을 알고 싶을 때 control volume analysis를 사용한다고 보면 될거같아요. 영상에서도 언급되었지만 slat이나 flap들이 작동할 때 lift coefficient vs AOA 그래프의 변화들을 살펴본다면 양력 변화의 경향을 더욱 직관적으로 알 수 있습니다.
그럼 날개에 수직으로 양력이 발생하는게 아니라
Trailing edge의 각도에 따라 양력방향이 결정되는건가요?
@@ooooo8228 양력의 방향은 항상 freestream velocity 에 수직인 방향입니다. 아무리 angle of incidence가 큰 비행기더라도 양력은 비행기가 날아가는 각도와 상관없이 freestream velocity에 수직으로 발생합니다. edge의 각도조정은 최대 받음각을 증가시켜 이륙/착륙시 비행기가 stall이 오지 않게 해주는 역할을 합니다. 제가 위에서 잘못 말한 부분이 있네요! 방향은 고정이고 control volume으로 그 크기를 구할 수 있다는 뜻이었어요. 음 leading edge나 trailing edge의 각도조정을 통해 aerofoil을 둥글게(더욱 더 아치형으로?) 만든다면 lift는 커집니다. 근데 이 두 개도 하는 일이 다릅니다 leading edge만 최대받음각을 증가시키는걸로 알아요. 깊게 궁금하시다면 이 영상을 참고해보세요 교수님이 주신 링크인데 1년 째 안 보고 있습니다 ㅎㅎ
ruclips.net/video/QKCK4lJLQHU/видео.html
전투기가 거꾸로 니는건 어떻게 된건지 궁금합니다. 똑같은 날개 형상일텐데 뒤집어도 나는건 다른 장치가 있어서인가요?
그건 난다기보다 로켓과 비슷한거임 엄청난 추력이 있다면 형상과 관계없이 날수 있음
@@qwerttyyyuii 대략 이해가 되네요.
전투기는 영상에서 보듯 상하 대칭이라 어차피 위아래가 없는데요. 뒤집어져도 고속이라면 승강타(elevator)로 피칭 조절을 잘 해서 계속 거꾸로 날 수 있습니다.
충분한 추력과 FBW만 달려있으면 자유의여신상도 날려보낼수있다고했음ㅋㅋㅋ
@@유광현-s8l FBW가 fly-by-wire 시스템인가요? ㅎㅎ
1차대전 당시의 쌍엽기에서 현대의 F15, F22까지 온건 별로 안신기한데....최초에 아무것도 모른상태에서 비행기날개로 뜰 생각을 했던 라이트형제와 그들의 비행은 정말 신기하다.
라이트 형제 이전엔 새가 날아다니는 걸 보고 파닥거리는 날개를 엄청 열심히 만들어 실험해 보았던 과거가 있는데요. 저는 그 이후에 새에서 벗어나 고정익으로 하늘을 날 생각을 한 게 신기하더라구요. ㅎㅎ
잘 봄니당