비행기는 어떻게 하늘을 날 수 있을까요? <쉽게 배우는 중요 과학법칙 163가지 해설>책과 <앗!발명 속에 이런 과학 원리가>도 참고해 설명 드릴게요.
비행기에서 가장 중요한 건 '날개'입니다. 비행기는 양 옆에 날개가 있는데요.
비행기의 날개는 위쪽은 곡선 형태인데 아래쪽은 평평하게 생겼습니다. 아래보다 위의 폭이 긴 형태인데요. 비행기가 앞으로 이동하면 날개 윗면으로 흐르는 공기 속도가 아래보다 빨라집니다. 날개 위쪽 기압이 낮아지죠. 그 기압 차이로 양력이 생겨 비행기가 뜹니다.
여기서 양력이란 유체 속의 물체가 수직 방향으로 받는 힘인데요. 이 힘은 높은 압력에서 낮은 압력쪽으로 생겨요. 물체에 닿은 유체를 밀어내리려는 힘에 대한 반작용이죠. 이 현상을 통틀어 '베르누이의 원칙(Bernoulli Principle)'이라고 합니다.
헬리콥터는 날개가 없는데?
한국항공우주연구원의 자료를 참고하면 헬리콥터는 로터 깃(roter blade)라는 회전 날개를 통해 하늘을 납니다. 추진력과 양력을 모두 로터로 하는데요. 로터가 회전을 하면 위쪽의 공기 흐름이 빨라지면서 몸체가 하늘로 올라가는 겁니다. 헬리콥터는 몸통 중심 부분의 메인 로터와 꼬리 부분의 테일 로터를 통해 움직입니다. 수직 비행은 메인 로터가, 방향조절은 테일 로터가 담당한다고 합니다.
비행기 날개는 공기를 가르며 앞으로 나아가면서 자연스럽게 떠오르지만 헬리콥터 프로펠러는 계속 쉬지 않고 회전해야 합니다. 헬리콥터의 전원이 나간다면 수직강하 하겠죠. 헬리콥터는 비행기와 달리 공중 정지, 후진 비행, 수직 착륙 등이 가능합니다.
뒤집혀도 날 수 있는 건 비행기
비행기는 뒤집힌 채로 비행이 가능합니다. 고정된 날개 때문에 공기가 날개 위로 움직이고 있는 이상 한 번 떠오른 힘으로 비행 할 수 있습니다. 다만 헬리콥터는 뒤집힌 채로는 날 수 없다고 하네요.
서울 국제항공우주및방위산업 전시회 관련 자료를 보시면 더 멋진 장면들을 감상할 수 있습니다.
