양력

물체의 양면에 발생하는 유체의 압력 차이로 발생하는 힘, 양력과 이에 대응하는 다른 힘들

양력(揚力, Lift): 양력이란 유체의 흐름에 따라 물체에 수직으로 작용하는 힘

개요

비행기에서는 대개 날개에서 발생하므로 위쪽으로 발생하지만 요트 바닥의 킬(Keel) 같은 경우에는 수직 모양이기 때문에 양력은 좌우 횡으로 발생한다. 비행기는 이 힘에 의해 공중으로 오를 수 있으며 요트는 좌우 방향성을 갖게 된다.

양력이 발생하는 원인

물체 양면에 발생하는 압력 차이로 인해 발생한다. 예를 들어 비행기 날개는 대개 윗면이 아랫면보다는 약간 더 볼록하다. 이 모양 차이로 인해 발생하는 공기의 흐름 때문에 윗면 압력이 아랫면보다 상대적으로 낮다. 압력은 높은 곳에서 낮은 곳으로 움직임을 갖게 되므로 비행기 날개에서는 아래에서 위로 힘이 발생한다. 비행기(날 것)는 이 힘(양력)이 지구로 끌어내리는 힘(중력)보다 클 때 하늘로 날아오를 수 있게 된다.

이를 설명하는 법칙으로 흔히 베르누이 이론을 들곤 하지만, 이를 원론적인 법칙까지 들어가면 뉴턴의 운동이론(가속도의 법칙, 작용/반작용 법칙)을 들어 설명하지 않을 수 없게 된다.

양력 장치

• 고양력장치: 플랩, 슬롯, 슬랫 글기로 경계층 조절 장치가 포함된다.

비행기에서 양력과 관련된 힘

비행기에서는 아래 네가지 힘이 적절히 작용하여 하늘로 날거나 지상에 착륙하는 움직임의 원천이 된다.

• 양력(揚力, Lift): 위쪽으로 끌어올리는 힘
• 중력(重力, Gravity): 아래로 끌어내리는 힘 (양력의 반대 개념)
• 추력(推力, Thrust): 앞으로 나아가는 힘 (프로펠러, 제트 엔진을 이용해 앞으로 밀어내는 힘)
• 항력(抗力, Drag): 앞으로 나아가지 못하게 잡는 힘 (작용 반작용 법칙에 의해 밀어내는 힘에 대응해 발생하는 잡아당기는 힘.. 공기 마찰 등도 이에 해당한다)

관련 용어

• 실속(Stall)

기타

최근에 개발되는 비행기들은 단순하게 비행기 날개 면 모양에 따른 압력 차이 뿐만 아니라 날개면 구조(모양)를 바꾸거나 날개 각도 변경 등을 통해 보다 많은 양력이 발생하도록 설계되고 있다.

참고

• B737 MAX 비행 중지 사태

각주

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