전진익과 후퇴익 전투기

전진익과 후퇴익의 차이

현재 대부분의 비행기는 후퇴익을 채용하고 있습니다. 그런데 이는 후퇴익이 전진익보다 좋기 때문이 아닌 몇몇의 장단점 가운데 후퇴익을 채용하는 것이 '만들기'쉬운 면이 있기 때문입니다.

 

 

좌상 : 전진익기, 우하 : 후퇴익기

장단점을 설명하기 전에 전진익을 만들기 어려운 이유는 날개뿌리에 받는 힘이 후퇴익에 크기 때문에 웬만한 재료를 가지고는 만들기가 힘듭니다. 전진익에 대한 아이디어는 이미 1936년 나왔지만 그를 실현할만한, 특히 고속기동으로 넘어갈 수록 날개의 비틀림이 강해지기 때문에 자칫하면 비행도중 날개가 박살나는 수가 있습니다.

그 때문에 최근에서야 비로서 '쓸만한' 전진익기가 나타나게 됩니다.

 

 

 

Su-47 Berkut(Goden Eagle)

바로 Su-47입니다.

그럼 여기서 전진익과 후퇴익의 장단점을 비교해보도록 하겠습니다. 전진익은 날개에 가해지는 힘이 날개 전체에 골고루 분산되기 때문에 양력이 증가합니다. 후퇴익기는 공기 흐름이 날개 끝으로 몰리는 경향이 있어 공기 저항이 작아져 고속비행에는 적합하지만 받음각이 커질 경우 충격파가 발생, 자칫 실속(stall)의 위험이 있습니다.

전진익을 후퇴익과 비교하면,
- 양항비(L/D ratio)가 크다. 날개에서 발생하는 양력과 항력의 비를 말하는 것으로 양항비가 클 수록 활공시 더 먼 거리를 날아갈 수 있습니다.
- 도그파이팅 시 기동력이 뛰어나다.
- 아음속에 도달하는데 오래걸림
- 실속과 스핀 위험성이 낮다.
- 받음각 증가시 안정성이 높다(이는 위의 실속과 스핀 위험성이 낮다는 것과 일맥상통합니다)
- 최저 비행속도가 낮다(항공기는 일정 속도 이상이 되어야만 양력을 유지하며 비행이 가능한데 전진익이 후퇴익에 비해 더 낮은 속도에서도 양력을 유지할 수 있다는 것입니다(.
- 이착륙 거리가 짧다(이 역시 양력을 얻기 쉽기 때문입니다(.

거의 모든 점에서 유리한 듯 보입니다. 특히 전투기의 성능을 극대로 뽑아낼 수 있는 것이 전진익입니다. 하지만 결정적으로 앞서 말했다시피 보통의 재료로는 전투기와 같은 고속기동 비행기에서 전진익을 실현해낼 수가 없습니다. 그리고 공기저항이 크기 때문에 민간 항공기에서 전진익을 사용하는 것 역시 문제가 있습니다.

만약 이러한 난제를 해결한다면 미래의 전투기들 가운데서는 전진익을 채용한 것을 많이 보게 될 것입니다.

 

 

일본 애니메이션 '전투요정 유키카제(雪風)'에 등장하는 전진익 전투기

reference
http://en.wikipedia.org/wiki/S-37
http://en.wikipedia.org/wiki/Forward-swept_wing




Su-47에 대해서는 다음에 따로 이야기 하도록 하겠습니다만, 양산에 들어가지 못한 테스트기입니다. 전진익에 대한 테스트 성격으로 이것을 바탕으로 얻은 데이터를 가지고 다음 전투기 설계에 사용하게 됩니다.