(10) Stalls

Stalls

 

후퇴각 제트 비행기의 실속 특성은 일반적인 직선익 비행기와 상당히 다를 수 있다. 가장 눈에 띄는 큰 차이점은 받음각에 대한 양력 증가이다. 직선익의 받음각이 증가하면 양력벡터가 maximum coefficient of lift까지 지속적으로, 그리고 상당히 증가하며 이후 양력의 급격한 하락과 함께 흐름 분리(실속)가 발생한다.

 

반대로 후퇴익은 덜 명확한 maximum coefficient와 함께 완만한 양력 증가를 생성한다. 이러한 덜 명확한 maximum coefficient는 후퇴각 날개가 maximum lift coefficient를 초과하는 받음각에서도 급격한 양력 손실을 겪지 않음을 의미한다. 그러나 높은 양력 조건은 높은 항력을 동반하므로 높은 하강률로 이어질 수 있다. [그림 16-8]

 

후퇴익 에어포일에서는 wing tips부터 실속에 빠지는 경향이 생긴다. 이는 경계층이 tips를 향해 spanwise 방향으로 흐르는 경향이 있기 때문이다. [그림 16-9] 양력 중심이 앞으로 이동하도록 만드는 tip stall 경향은 후퇴각과 테이퍼가 결합되었을 때 가장 크다. 후퇴익이 wingtips부터 실속하려는 것을 방지하기 위해 제조업체들은 twist, 에어포일 단면 변화, vortex generators 설치, 혹은 이러한 것들의 조합을 통해 wing spanwise를 변경한다. 이들은 조종사가 실수로 실속에 진입하였을 때 초기 roll control을 유지하는데 도움을 제공한다.

 

일부 T-tail configuration에서는 deep stall이 발생하기 쉽다. deep stall이란 매우 높은 받음각에서 꼬리가 wing wake에 잠겨서 그 유효성을 잃을 수 있는 상황이다. 이러한 상황은 높은 하강률을 동반할 수 있다. 이러한 상황에서는 적절한 회복 조치(기수를 더 내리는 것)를 취하는 것이 직관에 반하는 것처럼 보일 수 있다.

 

deep stalls는 회복이 불가능할 수 있다. 다행이도 게재된 제한 사항을 준수하기만 한다면 이를 쉽게 피할 수 있다. deep stall에 취약한 비행기들(모든 후퇴익 비행기, 혹은 테이퍼 비행기가 아님)은 정교한 stall warning systems(예를 들어 stick shakers)가 standard equipment이다. stick pusher는 그 이름에서 알 수 있듯이 비행기가 위험한 실속 상태에 도달하기 전에 자동으로 받음각을 감소시키는 작용을 한다. 비행기의 선천적 공기역학적 특성이 약한 경우에도 이는 실속으로부터 비행기를 회복하는데 도움을 제공할 수 있다. 조종사들은 지상에 가까이 있을 때 stick pusher를 작동시키는 상황을 피해야 한다.

 

제트 비행기 훈련 조종사들은 impending stall의 첫 징후가 나타났을 때 회복하도록 가르침을 받는다. 일반적으로 이는 aural stall warning devices, annunciators, 혹은 stick shaker의 작동으로 지시된다. stick shakers는 일반적으로 실제 실속 속도의 약 107%에서 활성화된다. stall warning 발생 시 stall warning이 멈출 때까지 nose-down을 적용하는 것이 적절한 조치이다(pitch trim이 필요할 수 있음). 그런 다음 날개를 수평으로 roll 하고 추력을 정상 비행 상태로 조정한다. 이러한 행동들 사이에 걸리는 시간은 짧다(특히 상당한 available thrust가 존재하는 낮은 고도에서). 받음각을 줄이면 실속은 제거되지만 이후 추력을 증가해야만 하강이 중단된다는 것을 이해하는 것이 중요하다. vortex generator가 없는 비행기에서는 buffet이 거의 없거나 아예 없는 상태에서 실속이 발생할 수 있다.

 

높은 고도에서의 실속 회복 기법은 동일하다. 조종사는 stall warning이 멈출 때까지 기수를 낮춰 받음각을 줄여야 한다. 그러나 날개가 다시 효율적인 양력을 발생하는 지점으로 받음각을 감소시킨 후에도 비행기는 여전히 가속해야 할 것이다. 고고도에서는 저고도보다 available thrust가 훨씬 적다. 따라서 속도를 다시 얻기 위해 상당한 pitch down이 필요할 수 있다. 그 결과 회복 도중 수천 피트 이상의 고도 손실이 발생할 수 있다. 이 설명은 대부분의 비행기를 대상으로 한다. 허나 특정 비행기에 대한 실속 회복 절차는 제조업체에 따라 다를 수 있다. 이는 해당 비행기에 대한 AFM에 포함되어 있다.

 

(ATP: 후퇴익은 뒷전의 조종면, 그리고 고양력 장치의 효율성을 저하한다. 따라서 후퇴익의 flaps는 직선익의 flaps보다 덜 효율적이다.)