항공기 조종은 어떻게 할까? - Leading Edge Device(7)

Leading Edge Device

1. 이전에 알아본 Flap은 구체적으로 말하면 Trailing Edge Flap이 있었다. 뒤쪽 날개를 내린 것처럼 앞쪽 날개를 이용하여 양력을 증가시킬 수 있는데 이것을 Leading Edge Device라고 한다.
2. Leading Edge Device 안에는 Leading Edge Flap, Leading Edge Slat이 포함된다.

Leading Edge Flap

1. Leading Edge의 아랫면이 앞쪽으로 쭈욱 튀어나오는 형태를 가지고 있는데 대표적으로 Krueger Flap과 Variable camber leading edge Flap이 있다.

   

   Krueger Flap(출처 : CAE Oxford Aviation Academy - Principles of Flight)

   

   Variable camber leading edge Flap(출처 : CAE Oxford Aviation Academy - Principles of Flight)

2. 두 가지 모두 Leading Edge Camber를 증가시켜 양력을 증가시키는 방식인데 대표적으로 B-737의 Inboard Section에 사용된 Krueger Flap이 있다. 날개에 달린 Engine을 기준으로 동체가 가까운 쪽을 Inboard Section, 먼 쪽을 Outboard Section이라고 한다.

   

3.  Inboard에는 Krueger Flap을 Outboard에는 Slat을 가지고 있는데 그 이유는 Krueger Flap이 양력 증가 효과가 Variable camber leading edge Flap보다 조금 적다. 동체와 가까운 쪽이 양력이 적게 발생하면 어떤 점이 좋을까? Swept Wing 일 때 Wing Root부터 Stall이 발생하게 하는 효과가 있다. Stall에 대해서는 다음에 자세히 다뤄보자.

Leading Edge Slat

1. 이전에 Slot에 대해 알아본 적이 있다. Slotted Flap에서 Slot이 Seperation을 지연시켜준다고 했었다. 동일하게 Leading Edge에서도 Slot을 만들어주어 아래쪽 공기가 위쪽으로 흐르게 하여 Seperation을 지연시켜주고 Camber를 증가시켜 양력도 증가시켜주는 효과가 있다.

   

   출처 : CAE Oxford Aviation Academy - Principles of Flight

2. 실제로 약 18도 정도의 AOA에서 Stall이 발생하는 항공기가 Slat을 이용하면 25도에서 Stall이 발생한다.

   

   출처 : CAE Oxford Aviation Academy - Principles of Flight

3. Slat이 Open된 상태로 고정된 WIng을 Fixed Slot이라고 하며 보통 대부분의 Commercial Airplane 경우 Slat을 조종석에서 Control 할 수 있다. Slat 같은 경우 일부 부만 Extend 하는 것이 불가능하며 Full Extend or Retract 둘 중 하나의 Position만 가능하다. B-737 같은 경우 Trailing Edge Flap과 연동되어 움직인다. 조종석에서 Trailing Edge Flap을 5도로 Extend 하게 되면 Trailing Edge Flap도 내려오지만 자동적으로 Krueger Flap과 Slat이 같이 내려온다.
4. 또한 어떤 항공기는 Automatic Slat을 장착한 항공기도 있다. 조종석에 Slat을 Control 하지 않고 AOA와 날개의 아랫면 윗면의 Pressure에 따라 Slat이 자동적으로 Open 되었다가 Close되었다가 하는 구조이다.