비행기의 엔진이 날개 아래에 있는 이유는 무엇인가요?
대형 여객기들을 보면 보통 엔진이 날개 아래에 달려 있는 것을 볼 수 있는데 이런 구조가 정형화 된 데에는 어떤 이유가 있나요?
엔진을 날개 아래에 둠으로 어떤 장점을 얻을 수 있나요?
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
비행기의 엔진이 날개 아래에 위치하는 이유는 다음과 같습니다.
구조적 안정성 : 엔진을 날개 아래에 장착하면 비행기의 구조적 안정성이 향상됩니다. 날개가 엔진의 무게를 지지하며, 비행기 전체의 무게 중심을 낮춰줍니다.
공기역학적 이점 : 엔진이 날개 아래에 있을경우, 날개에서 발생하느 양력이 엔진을 지지하는 효과를 가져와 비행기의 비행효율을 높입니다.
소음감소 : 엔진이 날개 아래에 위치하면, 엔진 소음이 비행기 내부로 전달되는것이 줄어들어 승객의 편안함이 증가합니다.
유지보수 용이성 : 지상에서의 접근이 용이하여 점검이 간편합니다.
이러한 이유로 대형 여객기에는 엔진을 날개 아래에 장착하는 구조가 정형화되었습니다.
안녕하세요. 김상규 전문가입니다.
비행기 엔진이 날개의 아래에 위치하게 설계되는 이유는 여러가지가 있습니다
관련된 이유와 장점을 나열해 보면
1. 안정성과 내구성무게중심의 안정성:
엔진을 날개 아래에 두면 비행기의 무게중심이 더 안정적으로 유지됩니다. 이는 특히 큰 비행기에서 중요하며, 엔진의 무게를 이용해 무게추의 역할을 하여 날개의 휘어짐을 억제합니다
내구성 증가:
날개의 윗면은 양력생성에 중요한 역할을 하기 때문에 엔진을 두지 않도록 피하는 것이 좋습니다.
엔진을 날개 아래에 두면 날개의 내구성을 증가시킵니다
정비 용이성:
엔진을 날개 아래에 두면 정비와 점검이 훨씬 쉬워집니다. 이는 비행기 운영에 큰 장점으로 작용합니다
접근성:
날개 아래에 엔진을 두면 엔진에 접근하기가 더 용이하여 수리가 더 쉽습니다. 특히, 엔진이 날개 위에 있으면 수리 시 도구를 떨어뜨리면 날개 위에 떨어져 큰 충격을 받을 수 있습니다
연료 공급 동선 최소화:
날개 아래에 연료와 엔진이 모여있으므로, 연료 공급 동선이 최소화되어 연료 효율성이 높아집니다
짧은 활주로와 열악한 환경:
작은 공항에서는 활주로가 짧고 각종 지원시설이 빈약할 수 있습니다. 엔진을 날개 아래로 빼면 활주로 길이를 줄이고 이착륙 거리를 단축할 수 있습니다
양력발생 용이
양력이 생기는 이유는 뉴턴 제 3법칙 작용 - 반작용 원리로
비행기 날개 윗면/ 아랫면을 유체가 통과할 때 유체방향이 아래쪽으로 바뀌는데
이에 대한 반작용으로 비행기가 위쪽으로 힘을 받아 올리게 되는 양력이 생깁니다.
양력은 비행기 날개에 의해 흐름이 바뀐 유체의 반작용으로 발생하는 힘 이므로, 유체흐름을 방해하면
양력발생에 문제가 생겨 비행효율이 떨어지게 됩니다.
근본적으로 양력발생을 방해하지 않기 위한 설계라 할 수 있습니다.
안녕하세요. 김민규 전문가입니다.
아무래도 날개 아래 쪽에 있다면 상대적으로 주변으로 장애물로 부터 보호가 되며 저항을 덜 받게 되는 구조가 됩니다.
안녕하세요. 안다람 전문가입니다.
날개 아래에 위치한 엔진은 지상에서 쉽게 접근할 수 있어 정비와 점검이 용이합니다.
날개 윗면에 엔진이 있으면 공기 흐름을 방해하여 양력 발생을 저해할 수 있으며 날개 아래에 위치함으로써 날개의 양력 생성 효율을 최적화 할 수 있습니다.
무거운 엔진을 날개 아래에 두어 날개의 휘어짐을 억제하고 내구성을 증가시킬수 있습니다.
날개 아래에 위치한 엔진은 승객들에게 전달되는 소음을 줄일 수 있습니다.
날개 아래에 연료와 엔진이 가까이 위치하여 연료 공급 동선이 최소화 되어 연료 효율성이 높아집니다.
엔진을 날개 앞쪽에 두어 날개공진현상을 방지하고 안정적인 공기흐름을 유지합니다.
날개 아래에 엔진이 있으면 조종사의 측 후방 시야 확보에 도움이 됩니다.
엔진이 지면으로부터 적당히 떨어져 있어 이물질 흡입 위험을 줄일 수 있습니다.
안녕하세요. 조일현 전문가입니다.
이는 날개의 뜨는 힘을 말하는 양력 과 연관이 있습니다.
양력이 생기는 이유는 뉴턴의 제3법칙 작용-반작용의 원리이며,
날개의 윗면과 아랫면을 유체가 통과할때 유체의 반향이 아래쪽으로 바뀌는데 에대한 반작용으로
비행기가 위쪽으로 힘을 받는 원리입니다.
만약 날개 위쪽으로 엔진이 달린다면 유체의 흐름을 방해해 비행 효율이 떨어집니다.
안녕하세요. 김민선 전문가입니다.
비행기 엔진이 날개 아래에 위치하는 이유는 기술적, 공학적 요인에 의해 설계 되었습니다. 이러한 설계는 비행기의 성능과 안전성에 중요한 영향을 미칩니다. 첫번째로는 무게 분산역할을 해줍니다. 엔진이 아래 있게 되면 상대적으로 무게 중심 이 아래로 가게 되어 안정성이 높아집니다. 일반적으로 무게중심은 낮고 넓게 잡혀 있을때 안정성이 높아집니다. 그리고 다음으로는 엔진 아래 있어야지 유지보수가 용이합니다. 엔진을 고치려고 하면 날개 위에 있으면 날개 위까지 올라가야 하지만 아래에 있으면 그런 부분이 해소되어 상대적으로 수리 및 유지보수가 용이합니다. 그리고 소음 및 진동 감소 효과도 있다고 합니다. 상대적으로 지상으로 전달되는 소음이 줄어들게 되어 승객과 승무원에게 더 쾌적한 비행 환경을 제공합니다.