비행기는 어떻게 하늘을 날 수 있을까?

비행기라는 무거운 쇳덩어리는 어떤 원리로 하늘을 나는 걸까?

열기구나 비행기는 무거운 자신의 무게를 이겨내고 공중에 떠 있기 위해서 상승력이라는 것을 발생시킨다.

그러나 다른 물체가 하늘을 날기 위해서 열기구나 비행선과는 다른 방법을 사용한다.

비행기가 공중에 떠 있기 위해서는 추진력이라는 것이 필요한데, 프로펠러나 제트엔진 등과 같은 장치를 이용해 필요한 추진력을 제공한다.

무거운 물체의 비행에 있어서는 두 가지 원리가 있는데,

동력선을 추진시키는 원리인 "작용과 반작용" 그리고 "흡인력"이 그것이다.

- 작용과 반작용
한 물체가 다른 물체에 힘을 적용하면 다른 물체도 똑같은 힘으로 반응하는 법칙입니다.
-흡인력
빨아들이거나 끌어당기는 힘.(비행기에서는 양력이라고 하며 날개의 윗면과 아랫면의 기압 차 때문에 생긴다.)

1. 비행기의 날개

비행기 날개의 단면은 위가 볼록하고 아래가 평평한 형태인데 이것을 "에어로포일형"이라고 한다. 비행기가 앞으로 나아가면 날개 주위에는 공기가 흐르게 된다.

에어로포일형 날개는 위쪽으로 흐르는 공기의 이동 거리가 아래의 공기보다 빠르게 흐르게 된다. 위가 볼록하기 때문에 당연한 현상이다.

빠르게 흐르는 공기는 천천히 흐르는 공기보다 압력이 낮다. 그래서 위아래의 압력 차가 발생하기 때문에 날개는 위쪽 방향으로 힘을 받게 되며 이 힘을 양력이라고 말한다.

제트 엔진은 앞에서 공기를 흡입하고 뒤쪽으로 빠른 속도로 분출한다. 작용과 반작용의 원리에 따라 뒤쪽으로 고속의 연소가스를 분출시키면서, 그 반동으로 비행기는 앞으로 나아가게 만드는 것이다. 고속의 비행을 위해서는 제트엔진이 필수라고 볼 수 있다.

크기가 큰 대형 여객기를 움직이는 엔진은 일반적으로 터보팬 엔진을 장착하고 있다.
터보팬 엔진의 대형 팬이 회전하면서 공기를 흡입하고 흡입된 공기 중에 일부분은 압축기로 흘러 들어간다.

압축기에서는 공기의 압력을 높여서 연소실로 보내고 여기에서 연료를 태우는 불꽃이 공기를 가열하여 공기가 팽창하게 된다.

고온 고압이 된 공기가 배기구로 분출되기 전에 터빈을 회전시키면, 터빈이 압축기와 팬을 회전시킨다.

팬으로 흡입된 나머지 공기는 압축실, 연소실, 터빈의 바깥쪽을 그대로 통과한다. 이 공기는 엔진을 냉각시키며 엔진의 소음을 줄이는 작용 하는데 제트 노즐 앞에서 연소 가스와 혼합된다.

이번 포스팅에서는 비행기는 어떻게 하늘을 날 수 있을까에 대해 알아보았다.

비행기는 엔진으로부터 혼합 가스를 굉장한 속도로 분출시키며 어마어마한 힘으로 날아간다.

결론적으로 무거운 쇳덩어리가 하늘을 날 수 있는 원리는 "양력"인 것이다!

앞으로 비행기를 탈 때는 눈을 감고 양력을 느껴보도록 노력해 보자~