TOGA STUDY SHEET · 비행이론 · 항공역학
이해성 · REF
고속 공기역학 · 마하임계마하수·충격파·조파항력과 마하턱, 커핀코너, 후퇴익
속도가 음속에 가까워지면 공기의 압축성이 문제가 됩니다. 날개 윗면에서 국부적으로 음속을 넘으면 충격파가 생겨 항력이 급증하고 조종성이 흔들리죠. 이를 늦추는 설계가 후퇴익입니다.
임계마하
충격파 시작
조파항력
충격파 항력
후퇴익
임계마하↑
개요 · 압축성compressibility
저속에선 공기가 비압축성처럼 다뤄지지만, 고속에선 압축성이 지배합니다. 날개 윗면은 자유류보다 빠르므로, 항공기 속도가 음속보다 낮아도 국부적으로 음속을 넘는 지점이 생겨요.
핵심 개념concepts
| 임계마하수(Mcrit) | 날개 윗면에서 처음 음속(M1.0)에 도달하는 항공기 마하수 |
| 항력발산 마하수 | 충격파로 항력이 급증하기 시작하는 마하수 |
| 충격파·조파항력 | 충격파 뒤 압력 급변 → 조파항력 + 경계층 박리(버핏) |
| 마하턱(Mach Tuck) | 충격파로 압력중심 후퇴 → 기수 내림 경향 |
커핀코너 · 후퇴익coffin corner & sweep
| 커핀코너(Coffin Corner) | 고고도에서 저속 실속과 고속 버핏 사이 여유가 좁아지는 영역 |
| 후퇴익(Swept Wing) | 유효 마하수를 낮춰 임계마하수↑(고속 이점) · 저속 특성은 불리 |
속도 한계speed limits
| VMO / MMO | 최대 운용 속도 / 최대 운용 마하수 — 고고도에선 MMO가 지배 |
| 전환 | 상승 중 일정 고도부터 IAS 기준 → 마하 기준으로 전환 |
| 버핏 마진 | 고도·중량·하중배수↑ → 저속·고속 버핏 사이 여유 축소 |
공채·학과 빈출
- 임계마하수 = 윗면이 처음 M1.0 되는 항공기 마하수
- 항력발산 마하수 = 충격파로 항력 급증 시작 · 조파항력
- 마하턱 = 압력중심 후퇴 → 기수 내림
- 후퇴익 = 임계마하수↑(고속 유리)·저속 불리 / 커핀코너 = 실속·버핏 사이 좁은 여유
관련 · 양력/항력 · 안정성 · 국제표준대기
관련 가이드see also
근거 · 참고references
- FAA PHAK / Aerodynamics (공용) — 압축성·임계마하·충격파·후퇴익
- ICAO / 비행이론 표준 — 고속 공력
- 조종사 표준교재 — 항공역학 — 고속 비행
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