런닝머신처럼 항모 바닥에 일정 부분을 롤러화시킴.
자동차 정비공장 가면 차는 정지 시킨데서 바퀴만 돌아가게 만드는 걸 상상하면 됨.
출발선에서 최대출력으로 그 롤러 타고 일정속도와 출력까지 공회전 시키다가 최대 속도와 출력으로 바퀴가회전시 그 바닥에 롤러를 고정 그럼 총알 처럼 튕겨제 나감.
이 쉬운방법을 두고 짱..깨도 그렇고 축구도 그렇고 와인도 그렇고 사출기 야구한테 수입해쓰거나 야구꺼 사출기 베낄려고 하다니.
이게 다 창의력이 부족해서 그럼 .
양력같은건 안생깁니다.
항공기는 구동축으로 바퀴를 돌리는게 아니라 엔진 추력으로 밀며 바퀴를 굴리는 수레같은 방식이라, 직접 앞으로 가며 날개 위로 공기 흐름이 생기지 않는 한은 양력이 절대 생길 수 없습니다. 그리고 항공기의 브레이크는 엔진 최대 추력을 버티기 때문에 롤러 돌릴 이유도 없구요. 애초 Short field takeoff 프로시저가 추력을 최대로 높히고 브레이크 꽉 잡은 상태에서 시작합니다. 애프터버너까진 모르겠지만 항모 사출도 결국 버너 켠 상태에서 날려보냅니다.
어쨌든... 가만히 있는 상태에서 고정익이 날아 오르려면 맞바람밖엔 없습니다.
공항에서 그래서 이륙 거리 낮추려고 바람 방향마다 지정 활주로가 바뀌구요, 아마 항모도 맞바람 맞으면서 사출시킬거예요.
복층식, 터널 항모 말씀하시는건가요?
1층은 이륙, 2층은 착륙 전용 이런거죠?
일단... 제가 알기론 2차대전 당시 일본이 벌써 3층식을 만들었던걸로 압니다.
원한다면 한번에 3대를 날릴수는 있는데 착륙은 한대씩 3충만 써야했고 3층을 하나의 엘리베이터가 왔다갔다하며 항공기를 날라댔죠
아마 아카키 항모인가 아카기인가 그랬을거예요.
한마디로... 단층식 항모를 여전히 쓰는데엔 이유가 있습니다.
1. 앞뒤가 트인 컨테이너 형태(좁은 터널 형태면 기계로 인한 공기 컨트롤이 용이??)
2. 양력을 인공적으로 조절하기 위해 앞쪽에 바람을 생성하는 장치를 설치
(항모의 움직임에의한 맞바람 + 양력을 얻기위한 계산된 인공적 바람)
3. 항모 양측에 2개를 설치
--- 이러면 핵항모 아닌 이상 전력소모 줄이고.. 사출기가 들어갈 공간 활용의 최적화
( 호넷 전투기 형태를 예를 들면.. 이륙은 호넷 전투기의 양쪽 공기흡입구 위치에서
착함은 몸통윗쪽-일반적인 항모 갑판)
50노트는 착각하시는게...(제자리에서 나는것 아님)
보다 단거리 이륙을 위해.. 기본 항모 맞바람에 인공 바람 조절해 추가한 상태에서
이륙을 하는 거리동안 50노트는 넘치고도 남겠죠???
인공바람을 추가 하기위해 컨테이너 형식을 하자고 하는건...
그만큼 양력을 빨리 만들어 이륙거리는 줄이고자 제시하는거에요..
물론 기본 항모 맞바람과 인공적으로 계산된 추가 바람을 줌으로써..
이륙거리가 계산되겠죠?? 그럼 인공바람 조절로 꾸준한 고정 이륙거리를 유지하겠죠..
아뇨.
제자리에서 나는걸 말하는게 아닙니다.
전투기 쯤 되는 물건에 확실한 양력에 영향을 주려면 적어도 50노트 정도는 줘야하는데 문제는 50노트의 바람을 항공기만 맞느냐가 문제인거죠. 항공기 주변엔 필연적으로 지상 요원이 있습니다. 그 사람들을 그때마다 방풍되는 방으로 불러들여 효율성을 낮출것인지를 묻는 것입니다.
또한 개념에도 오류가 있는데, 항공기 날개에 지속적인 양력을 주려면 사실 컨테이너 내부의 바람으로도 부족합니다.
항공기가 이륙하는 로테이션 속도를 넘어서 지속적으로 줘야겠죠.
세스나 172 이륙속도가 60노트 쯤 됩니다.
50노트의 바람을 터널안에서 준다고 칩시다. 그럼 거기서 10노트만 더하면 이륙하겠죠.
그런데 그 바람을 받고 터널 밖으로 나가니 바깥은 바람이 잠잠합니다. 그럼 여전히 항공기의 날개는 60노트의 바람을 받고 양력을 얻을까요?
여기서 지금 뜨아님이 착각하시는게 IAS/TAS와 GS의 차이점입니다.
항공기가 땅 위를 얼마나 빠르게 지나가는지는 사실 파일럿들에게 그렇게 중요하진 않습니다. 파일럿들에게 중요한것은 IAS와 TAS로서, 공기중을 얼마나 빠르게 지나가느냐가 중요한것입니다.
F-18이 사출 될 때 대략 150노트까지 순간가속해서 이륙합니다.
여기서 사출 카타풀트 안쓰구 풍동으로 50노트를 더 줘서 100노트에 이륙 했는데 풍동 밖으로 나가니 바람이 없어요. 그럼 150노트에서 갑자기 100노트로 떨어지는 효과를 낳는거구요, 결국 속도를 올릴때까지 떨어집니다.
음.. 컨테이너 박스안에서 지상인원이 필요할까 합니다. 컨테이너 들어가기 전 최종점검하고 컨테이너 안에서 이륙은 각종 기기(카메라 및 전자신호로 가이드하면 되지 않겠습니까)
이륙거리는 80~100미터 내에서 한다는 기준을 적용하면 이륙에 필요한 양력이 얼마가 필요한지 계산하면 될것 같습니다. 이륙후에 감소하는 양력? 이건 솔직히 잘모르겠네요. 이륙까지 충분한 양력을 받아 떴는데?? 아.. 이건 전문적인 지식이 있어야 할것 같네요.
이건 기술자들이 연구해보면 나오겠죠?
당연히 저도 현재 상식으론 사출식이 답이 맞다고 생각합니다만.. 조금만 다른 기술을 개발하면 경항모도 충분히 조기경보기나 함재기의 수량을 획기적으로 늘릴수도 있을것 같아.. 경항모 얘기가 논쟁이 될때.. 상상을 해봤습니다.
위의 이륙후 양력 감소 문제는 개인적으로 찾아봐야 겠네요.
땡큐
예를들어 플랩을 펼치면 150노트, 플랩을 펼치지 않으면 180노트에 이륙하는 비행기가 있습니다.
150노트에 이륙하자마자 플랩을 접어버리면 바로 떨어집니다.
그래서 특히나 라운드 게이지들 보면 V 스피드가 적혀있습니다. V 스피드엔 V3 처럼 플랩 접는 속도도 나와있구요.
바람만 공급을 하다가 안한다는 차이가 있을 뿐, 결국 양력이 떨어지는것은 똑같고 이것은 현재도 매우 중요한 문제입니다 :)
ㅉㅉ 고정되자 말자 항모에서 바로 뜸? 사출기도 밀어주는거리가 있잖음?
이방식도 정지된 곳 부터 로테이터 하는 이륙시까지 거리가 있잖음?
그 거리를 항공기가 낼수있는 가장 빠른 속도로 이륙하게해서 단거리 이륙이 가능하게끔 짧은거리에서 양력을 발생시키자는 이야기잖음.
그남 엔진 출력을 최대로 올려도 속도는 0부터 올라가지만 이 방식은 일정속도와 일정 출력을 확보해놓고 같은거리를 지나가게 만드는 방법
나름 생각을 더하면...
항모를 2층 터널구조(아래층은 터널구조로 된 이륙전용.. 위층은 일반 착함 활주로)로...
아래층을 터널처럼 만들어서.. 앞쪽에 장비를 이용해서 강한 바람을 생성해서 쏴주고...(양력형성)
출력올려서 최대한 단거리 이륙..
그냥 얘기가 나와서... 그림을 그려봄
그것과 개념이 좀 틀리겠죠?? 프롭과 제트의 차이니..
제트기의 단거리 이륙 개념이다 보니... 기술적으로 된다면...
항모 1층 양 사이드에 2개의 짧은 이륙전용 터널(전투기 공기흡입구 같은)이 들어가고 가운데 정비공간이랑 윗층 공간 활용이 엄청날텐데... 글로써 설명하는것도 한계...
(전투기에 달린 공기흡입구 같은 형태로 항모 1층 양쪽에 장착)
지상 요원들도 있고 지상에 터그도 있고 날아갈 수 있는 물건들도 있고 그럴텐데요... 적어도 50노트는 발생시켜야 뭐가 될텐데 이게 풍속으로 25 미터/초 입니다.
사람이 서있기도 힘든데 그때마다 요원들을 다 불러들일수도 없을테구요. 안전문제도 있고 해서 아마 힘들지 않을까 생각합니다. 거기에 들어가는 에너지도 엄청날테구요.
항모가 시속 200 정도로 달리고, 연날리듯 줄잡고 올렸다 줄을 회수하는 식으로... 단, 착륙은 모름.
항모 앞쪽에 초고성능의 휀으로 항모도 움직이고, 함재기도 띄우는.... 단, 갑판에 다른 비행기는 없어야 함.
함재기에 로켓을 달아 발진시키기.... 단, 바다에 로켓회수를 위한 병과를 운용해야 함.
은하철도 999 처럼 항모 앞쪽에 레일을 깔아 날린다... 레일이 어떻게 떠 있는지는 외계의 기술이라는 점.
이걸 개선해서 러닝머신 형태로 단차를 없애고 평면 형태의 가속 장치를 마련할 수도 있습니다.
이 장치에서 비행기가 최소 100K 아니 그 이상까지 가속을 하도록 하고 일정 속도 이상이 되면 러닝머신을 멈춰 발진시키도록 할 수 있습니다.
그런데 말입니다. 이렇게 하려면 바퀴와 러닝머신의 속도롤 동조시켜야 합니다. 고속의 동조이며 같은 제어 장치에 의한 동조가 아니라 무선 동조이므로 쉽지 않을 겁니다.
그리고, 러닝머신의 마찰계수와 항모바탁면의 마찰계수가 돌일하지 않으면, 비행기는 러니머신을 벗어나는 순간 앞으로 꼬구라지거나 미끄러질 겁니다. 제어도 힘들지만, 마찰계수 맞추기도 쉽지 않을 겁니다.
고속을 제어하기 때문에 아주 작은 마찰 계수의 잘못이나 속고 계산의 실수로도 비행키와 항모가 위험에 빠질 수 있습니다.
애초 항공기가 안움직이면 날개위로 공기 흐름이 안생기고 공기 흐름이 안생기면 양력도 안생기죠. 본문은 생각할 가치조차 없는 우스갯소리라고 생각하고 싶습니다.
항공기는 기어 굴러가는 속도가 아니라 날개 위로 지나가는 공기의 속도가 중요하기에 컨베이어 멈춰봤자 최대추력을 내고 있다는것만 다르지, IAS 나 TAS는 여전히 0이라 별반 다른게 없죠. 저걸 하느니 그냥 Short field takeoff 절차를 밟는게 더 이득입니다. 결과는 똑같거든요.
현재로선 사출방식이나 스키방식이 최고고, 고정익에 이륙거리를 줄려면 더 빨리 사출하거나 (조종사에게 무리가 갈 수 있습니다. 기체도 당연하구요) 로테이트 속도가 날때까지 로켓을 달아서 무식하게 날려보내거나 (이건 효율이 꽝이겠죠. JATO가 잘 안쓰이는데엔 이유가 있습니다. 이것도 기체에 무리를 주기도 하구요) 날개의 효율을 향상시키거나 양력을 만들어주면 되겠죠. 현재로선 날개 효율 향상과 양력을 만들어주는 것, 그러니까 사출 캐터펄트를 쓰고 맞바람 맞게 해주는 것 외엔 없어보입니다. 플랩이나 스트레이크 같은거야 이미 달려있는거구요. VTOL이 각광받는 이유가 여러 딜레마에서 나온것이기도 하다고 말씀드릴 수도 있곘네요.
님 저도 항공기가 별도의 구동축 없이 엔진의 출력으로 미는힘으로 움직이는거 압니다.롤러가 회전하면 바퀴는 돌겠죠? 근데 속도는 어차피 바퀴의 회전수에 비례하는거 맞죠?
롤러 때문에 항공기는 아무리 앞으로 추력을 밀어도 안나가겠죠. 롤러자체가 회전하면 바퀴는 어차피 돌거고 엔진출력은 최대출력에 버너를 킨다해도 롤러가 바퀴 회전수랑 같이 돌아서 앞으로 나아가지는 않을겁니다. 그러다가 일정수준의 회전이 확보됐을때 롤러가 정지 되면 어찌 될까요? 바퀴가 돌고 있고 앞으로 미는 출력이 나오고 롤러가 정지 됐을때 그 순간의 속력은요? 그러면 예로 첨부터 엔진의 출력만으로 50미터를 움직이는거랑 바퀴가 회전 + 엔진의 미는힘 즉 출력이 더해지면 출발선 부터 다른 힘이 생기지 않을까요? 자동차 정비 공장에 있는 롤러처럼 제자리에 있지만 어차피 속럭과 알피엠 은 지면을 달리는거랑 똑같이 밀들수 있읍니다. 구동 바퀴가 없으면 롤러를 돌리면 돼죠. 그러면 그 지점부터 항모의 남은 지점까지는 시작 속도 즉 노트가 정지상태랑 달라집니다.
차랑 다릅니다.
항공기는 날개위로 바람이 지나가지 않는 이상 양력이 안생깁니다.
지금 님이 하시는 말씀은 Short Field Takeoff랑 개념이 거의 똑같습니다.
결국 항공기는 양력을 얻기위해 0에서 부터 시작하는거고요, 총알처럼 안튀어나갑니다.
차랑 혼동하지 마세요. 차는 엔진 출력을 바퀴로 전달하고 항공기는 프로펠러에 전달하며 중요한건 날개위로 지나가는 공기의 속도와 양이지, 아래에서 컨베이어가 돌던 말던 큰 상관 없습니다.
컨베이어가 돌던 안돌던, 항공기에게 중요한건 여전히 제자리에 있다는것입니다.
고정익이 땅을 굴러서 가는것은 어디까지나 날개에 양력을 얻기 위해 속도를 얻으려 하는 행위일 뿐, 충분한 맞바람이 분다면 그 자리에서 수직 이륙도 가능합니다.
즉, 컨베이어 벨트가 60노트로 돌고 세스나 172가 RPM을 조절해서 컨베이어 벨트의 속도랑 맞춰서 같은 자리를 고수하고 있다면 IAS나 TAS 상, 항공기의 속도는 0 노트구요, 이 뜻은 항공기가 공기를 헤치며 속력을 내고 있다는게 아니고 따라서 양력이 발생하지 않는다는 뜻입니다. 항공기의 이륙 속도는 날개위로 지나가는 공기의 양을 산정해서 계산되는데, 가만히 있어봤자 무조건 0부터 시작하게 되구요.
즉, 항공기의 바퀴는 따로 움직이는 물체로서, 같은 60노트 속도라도 맞바람이나 뒷바람, 공기의 밀도, 기온 등등을 따져본다면 타이어가 돌아가는 속도는 상황마다 다를 수 밖에 없습니다.
지금 많은 분들이 Indicated Airspeed, True Airspeed와 Ground Speed를 햇갈려하시는데, 컨베이어 벨트와 항공기가 나아가는 상대적인 속도인 Ground Speed는 파일럿들에게 크게 중요하지 않습니다.
파일럿들에게 중요한것은 IAS와 TAS입니다.
차량의 다이노에서 차량이 엔진 출력을 최대로 하고 다이노를 돌리다가 다이노가 갑자기 고장나서 멈추는겁니다.
그럼 차량은 출력이 엔진에서 바퀴로 전달되는 방식이기에 스키드마크를 남기며 앞으로 튀어나가려 하겠죠.
이번엔 컨베이어 벨트 위에 있는 항공기를 생각해볼게요.
항공기가 엔진 추력을 최대로하고 컨베이어 벨트가 그 추력이 내는 최고 속도와 속도를 맞춘다구요.
그런데 컨베이어 벨트가 멈추면 바퀴는 관성에 의해 계속 돌다가 멈춘 컨베이어 벨트로 인해 스키드 마크를 내며 멈추려하겠지만 정작 엔진은 아무런 무리가 없이 최대추력을 내고 있습니다. 그리고 항공기의 IAS는 여전히 0이겠죠.
사실 제 생각이 그렇다는거지, 실제로는 컨베이어를 무시하고 그냥 이륙할 가능성이 커보이기도 합니다. 바퀴가 좀 더 빨리 굴러가긴 하겠지만 엔진은 어차피 항공기를 앞으로 밀어내고 있으니까요. 뉴턴의 3번째 법칙에 의해서 엔진의 추력은 항공기를 앞으로 나아가게 합니다. 컨베이어는 엔진의 추력을 상쇄시키지 않아요.
타이어에 엔진 출력이 전달되면 타이어의 회전 수가 엔진 출력과 직결되기 때문에 차는 같은 상황에서는 움직이지 못할겁니다.
하지만 항공기는 엔진추력이 타이어에 전달되는게 아니라 엔진에서 공중으로 분사되는 식이라 컨베이어 벨트와는 완전 딴판으로 놀 가능성도 커보입니다.
인터넷에 나도는 물리 질문이 어쩌다가 항모 사출 방법으로까지 제안이 됐는데, 분명한건 항공기의 바퀴는 엔진과 따로 논다는것입니다. 게다가 컨베이어로는 아예 항공기를 묶어둘수 있지 않을 가능성도 크고요.
런닝 머신 같은 발상을 할 정도면 뭐 어려울 거 있습니까? 배 자체의 속도를 그 런닝 머신의 벨트 속도에 가까이 가속하면 되지요. 즉 배 자체가 비행기 사출기. 그러니 활주도 거의 필요없고 배의 입장에서는 비행기는 거의 수직 이륙. 착륙도 마찬가지로 배가 비행기와 거의 같은 속도로 나란히 항주하다 비행기가 갑판에 거의 수직 착륙.
밀매방에서 이런얘기하지뭐합니까 너무 나무랄거없습니다 ㅎ
효율성은 둘째치고 나름 창의적인거같아 발제글에대해 재밌으라고 조금 생각해봤습니다.
양측 랜딩휠이 좌우 각각 두개의 롤러에 사이게 얹혀지게해서 5센치가량 롤러를올리며 기체후미가 살짝뜨게합니다.
이후 전기모터를 서서히 회전시켜올림과동시에 엔진추력을 발란스를맞춰 적절한시점까지 올려나갑니다.
기체앞쪽방향의 롤러를 좌우각각 앞으로살짝 기울어지게하며 바퀴가 표면에 닿게하면 기체가 밀려나가고 터보젯의 순간적인 힘으로 전투기는 앞으로 튕겨나갈겁니다.
문제는 튕겨나갈때 직선으로굴러가면좋겠지만 기체가 좌우로 튕겨나갈 위험성도 있는것같습니다.
사출기로 조향을 잡아준다해도 사출기를넣으면 사출기만으로 밀어주어주면되니 롤러를 적용할필요가없게되지요.
그러나 만약 기체를 잡아주는역할만의 무동력사출기를 넣는다면 사출기가 기체가 튕겨나갈때 동력원을넣지않고 전투기가 롤러위에 올리기전부터 앞으로 튕겨나가지않게 잡아주는과동시에 좌우유동이없도록 잡아주며 이후 튕겨나갈때 직선방향만 잡아주며 특정지점에서 놓아주는형태가되어야겠지요
참고로 가장중요한건 만약 이러한방식이 적용될때 중요한게 롤러와 엔진추력의 발란스가 중요한거같고 이후 사출기와의 타이밍인거같네요
무동력 롤러가 적용된 사출기같은것을 개발하는기술이 중요할거같은데
엔진추력을올려나갈때 기체가 앞으로 튕겨나가지못하도록 전후좌우로 잡아주는기술
갑판내부 사출기반대편의 잡아주고 풀어주는 롤러적용이중요할듯
다 좋은데, 애초 롤러 자체를 무시하고 앞으로 튀어나갈거라 소용이 없습니다.
RC카가 롤러에서 신나게 돌고 있다가 우리가 몸체를 손으로 밀어주면 롤러 무시하고 롤러를 넘어가듯 제트 엔진 자체도 롤러에 닿는 바퀴가 몸체를 움직이게 하는게 아니라 몸체에 달린 엔진이 일단 몸체를 밀어내는 구조라 롤러는 무시하고 앞으로 나아갑니다.
작성일 : 21-04-15 15:28
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