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비행기의 원리

비행기의 원리. 신천발명영재단. 목차. 비행기의 역사 / 용도 비행기의 구성 추진기관 날개 비행기의 운동 결론 부록 - 여러 가지 비행기 부록 - Spinning Blimps 부록 - Roto-Copter. 1. 비행기 역사 / 용도. 비행기 ( 飛行機 , airplane) 란 ? 하늘을 날아 가는 기계 최초의 비행기 라이트 형제 (1903 년 ), 프로펠러 비행기 제트기 2 차대전 중 , 하인켈사 He178 (1939 년 ) 비행기의 종류 고정익기 : 프로펠러기 / 제트기

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비행기의 원리

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Presentation Transcript

  1. 비행기의 원리 신천발명영재단

  2. 목차 • 비행기의 역사/용도 • 비행기의 구성 • 추진기관 • 날개 • 비행기의 운동 • 결론 부록-여러 가지 비행기 부록- Spinning Blimps 부록- Roto-Copter

  3. 1. 비행기 역사/용도 • 비행기(飛行機, airplane)란? • 하늘을 날아 가는 기계 • 최초의 비행기 • 라이트 형제 (1903년), 프로펠러 비행기 • 제트기 • 2차대전 중, 하인켈사 He178 (1939년) • 비행기의 종류 • 고정익기: 프로펠러기/제트기 • 헬리콥터 • 비행선 • 비행기의 용도 • 여객용, 운송용, 군용, 구조용 등 • 비행기의 발명이 지연된 이유 • 새의 나는 방법에 집착했기 때문 • 엔진 개발의 지연

  4. 2. 비행기의 구성 • 비행기의 구성 • 엔진: 프로펠러, 제트엔진 • 구조: 동체, 날개 • 조종장치 • 비행기에서 가장 중요한 것? • 날개

  5. 3. 프로펠러 • 선풍기 원리 • 작용-반작용의 원리 공기를 뒤로 내뿜고 비행기는 앞으로 • 프로펠러는 엔진으로 회전시킴 • 저속, 중속 비행기에 사용

  6. 3. 제트엔진 • 고속 비행기에 사용 • 가스 터빈 엔진 • 원리 • 압축기로 공기를 압축 • 연료와 함께 연소실에 집어넣고 연소 • 팽창압력을 이용해 터빈을 회전 • 터빈을 회전시키고 남은 가스는 뒤로 방출 • 방출된 가스압력의 반작용으로 비행기 전진

  7. 3. 제트엔진

  8. 3. 제트기관의 종류 미사일 초음속으로 비행하는 비행체에 사용되는 기관으로 공기는 흡입구를 통하여 연소실로 들어오면서 압축된다. 연료분사기에서 뿜어진 연료와 압축공기의 혼합물이 연소되어 생긴 배기가스가 노즐 밖으로 분출되어 기관을 앞으로 추진시킨다. 터보제트 제트기관의 기본적인 형태로 압축기 날개가 있어서 흡입한 공기를 압축하여 연소실로 보낸다. 압축공기는 연료와 섞이고 점화되어 연소가스를 만든다.팽창된 연소가스는 터빈 날개를 터빈과 축으로 연결된 압축기를 회전시키고 있다. 또한 애프터 버너 장치가 보조연료를 연소시켜 제트 배기가스를 발생시켜 추가의 추진력을 얻는다 터보팬 터보제트기관과 비슷하지만 공기 흡입구에 프로펠러 모양의 거대한 팬이 있다. 팬으로 들어온 공기는 대부분 기관 안벽을 따라 지나가면서 추진력을 만들고 일부 공기가 압축기를 거쳐서 기관에 들어가 터보제트기관과 같은 방법으로 제트 추진력을 발생시킨다.터보팬기관은 압축기, 연소실, 터빈으로 구성되어 있는데, 터빈 중 하나는 압축기를 돌리고, 팬터빈은 팬을 돌린다. 터보팬 기관은 추진력을 만들 때 두 단계를 거치므로 터보제트기관보다 더 큰 추진력을 낼 수 있다. 터보프롭 프로펠러와 터보제트기관으로 구성되며 제트 추진력의 대부분은 프로펠러를 돌리는 데 사용한다. 프로펠러용 터빈은 프로펠러를 돌리는 축과 기어로 연결되어 있다.또한 배기가스를 그대로 내뿜어 추가적인 추진력을 공급하는데 이 추진력은 프로펠러의 추진력보다 작다.

  9. 4. 양력과 항력 (Lift & Drag) • 연(kite)의 원리 • 경사진 평판에 공기가 부디치면 평판 상승 • 상승력은 양력(Lift) • 평판이 뒤로 밀리는 힘은 항력(Drag) Lift (양력) Drag (항력)

  10. 익형 4. 익형 (Airfoil) • 평판의 경우 길어지면 가운데 휘어짐 • 평판의 가운데를 두껍게 하여 휘어지는 것을 막은 것이 익형 • 익형 형상은 공기저항(Drag)이 가장 작아지는 형태-유선형 • 베르누이 원리 • 속도가 빨라지면 압력 감소 공기 입자 익형 Lift 공기 입자 Lift

  11. 5. 비행기의 운동 롤 운동 비행기의 회전 엘러론(ailerlon)에 의해 요 운동 비행기의 좌/우 회전 방향타(rudder)에 의해 피치 운동 비행기의 상승/하강 상승타(elevator)에 의해

  12. 5. 비행기의 상승/하강 (Pitching) • 상승타(elevator)에 의해 상승/하강 • 상승타를 위로: 비행기 하강 • 상승타를 아래로: 비행기 상승

  13. 5. 비행기의 회전 (Yawing) 방향타(rudder)에 의해 오른쪽/왼쪽 - 방향타를 왼쪽으로: 비행기 오른쪽으로 - 방향타를 오른쪽으로: 비행기 왼쪽으로

  14. 5. 비행기의 경사 (Rolling) 엘러론(airlerlon)에 의해 회전

  15. 6. 결론 • 비행기 추진에 프로펠러와 제트엔진이 쓰인다. • 비행기 날개는 베르누이 원리에 의해 뜬다. • 비행기는 Roll, Pitch, Yaw 운동을 한다.

  16. 부록-여러 가지 비행기: Airscooter

  17. 부록-여러 가지 비행기: GEN-H4

  18. 부록-여러 가지 비행기: Springtail

  19. 부록-여러 가지 비행기: Cartercopter

  20. Spinning Blimps

  21. Roto-Copter

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