Adverse Yaw

항공기의 비행에 관련된 역학적 지식 중 잘 알려지지 않은 것이 있습니다.

보통 3차원 공간에서의 비행기는 세 개의 축을 기준으로 움직인다는 것은 알고 계실 듯 합니다.  이를 각각 Longitudinal Axis, Lateral Axis, Vertical Axis 라고 하는데 다소 생소할 수 있는 용어이기는 하지만 익숙해지실 필요가 있는 기초적인 지식이니 반듯이 암기하시기 바랍니다.

 

이러한 세 개의 축을 기준으로 기동하는 움직임을 각각 Rolling, Pitching, Yawing 이라고 합니다.

아래의 그림을 확인하시면 각 Control Surface 에 따른 항공기의 운동을 보다 쉽게 이해가 되실 수 있겠습니다.

 

 

 

 

 

 

일반적인 기동의 경우, 항공기는 이 세 축을 하나 또는 그 이상 병합하여 사용하게 됩니다.  특히, Turnig Flight(선회비행)의 경우는 세 축을 동시에 사용하게 되는데, 이 때 작용하는 많은 Load Factor 를 이해하는 것이 아주 기초적인 지식이 되겠습니다.

이러한 공기역학적 지식을 조종사만 알아야 한다고 생각하는 경우도 있으나, 정비사의 경우도 정확하게 알아야 한다는 사실을 말씀드립니다.

비행 특성에 따라 기체의 조절이나 각종 Off-Set Angle 을 설정해야 하기 때문이기도 하지만, 전반적인 비행의 특성을 이해하지 못하는 정비사는 정비작업에 대한 신뢰도가 떨어질 수 밖에 없기 때문입니다.

 

 

이런 비행역학적 지식을 공부하다 보면 Adverse Yaw 라는 용어를 접하게 됩니다.

우리 말로는 뭐라고 하는지 모르겠지만 중요하지 않으니 원어 그대로 이해하시기 바랍니다.  말 그대로 의도된  Yaw 와 반대방향으로 발생하는 Yaw 를 말합니다.

항공기가 Turnig 하려고 할 때, Aileron 을 먼저 사용하게 되면 좌우 Wing 의 Aileron 이 서로 반대방향으로 움직이고 그로 인하여 양력의 차이가 생기게 됩니다.  이 양력의 차이로 인하여 항공기는 Rolling 에 들어가게 되는데, 이 때 발생하는 양력만큼 비례하여 발생하는 Induced Drag 의 증가로 좌우 Drag Balance 가 무너지게 되는 현상이 발생하게 됩니다.

 

 

 

예를 들어, 항공기가 비행 중 Left Turnig 을 할 의도로 Left Bank 할 경우, Right Aileron 은 아래로 내려가고 Leftt Aileron 은 위로 올라가게 됩니다.  그렇게 되면 Aileron 이 내려간 Right Wing 의 Angle of Attack  이 상대적으로 증가하게 되며, 그로 인해 Lift 도 증가하게 됩니다.

증가하는 Lift 만큼 Right Wing 의 상승효과를 기대할 수 있으나 아울러 그 만큼 비례하여 Induced Drag 도 증가하는 효과도 나타나게 됩니다.

 

 

 

 

 

 

 

위의 그림을 클릭하면 크게 보실 수 있습니다.

 

 

 

이 때, Wing 좌우의 Drag Balance 가 트러지게 되고 상대적으로 오른쪽이 더 많은 Drag 가 발생하여 항공기는 Right Yaw 하려는 특성이 생기게 되는 것인데, 이를 Adverse Yaw 라고 부릅니다.

이러한 Adverse Yaw 를 보정하기 위해서 가장 많이 사용되고 있는 방법이 Aileron 과 Rudder 를 함께 사용하는 것입니다.

위의 그림처럼 Left Turnig Flight 과정에서 Left Rudder Pedal 을 함께 조금 밟아주면, Rudder 가 좌측으로 조금 작동하게 되어 항공기에 발생하는 Adverse Yaw 를 상쇄시켜줄 수 있습니다.

 

 

 

또 하나의 방법으로는 Frise Aileron 이라는 것을 사용하는 방법인데, 이 Frise Aileron 은 일반적인 Aileron 과는 달리 Aileron 의 Leading Edge 뒤쪽에 Hinge Point 가 있어서 Aileron 을 위로 올리면 Leading Edge 가 Airstream 을 방해하는 효과를 가지게 됩니다.

이렇게 발생시킨 Parasite Drag 를 이용하여 좌우 Balance 를 유지할 수 있도록 하는 방법입니다.

학습효과를 위해 가능한 원어 그대로 사용하였기 때문에 처음 이 글을 보시는 분들은 영어단어 하나하나 다시 공부하셔야할 경우도 있을 수 있겠지만 어차피 필요한 부분이니 자주 사용하여 익숙해질 수 있도록 하시기 바랍니다.