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항공기/항공지식(일반)

항공기 구조의 역사 PART2

by SPECIAL 호기심심풀이 2020. 3. 7.
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[항공기 구조의 역사]

PART2

1차 세계대전에 이르러서 엔진과 금속 트러스 뼈대는 전쟁에서 하늘을 지배했고, 1920년대에 들어와서 항공기 구조에서 금속의 사용은 증가하면서 화물과 승객을 수송할 수 있는 동체가 개발되었습니다. 당시 조선 분야에서 사용한 세미모노코크 구조가 항공에 적용되면서 기존의 트러스 형 설계는 쇠퇴하였습니다. 1930년대, 2차 세계대전은 금속을 이용한 기술을 접목하여 수많은 항공기 설계를 유발했습니다. 날개에 연료를 탑재할 수 있는 항공기의 개발이 이루어졌습니다.


2차 세계대전 이후에는 터빈엔진의 개발로 인해 더 높은 고도의 비행을 할 수 있게 되었고, 가압할 수 있는 항공기가 요구되면서 세미모노코크 구조의 더욱 더 튼튼한 제작을 해야 했습니다. 둥글게 만들어진 창문들과 문은 균열이 형성될 수 있는 취약함을 감소하기 위함이고 얇게 가공된 구리합금 알루미늄 외피는 균열에 강했으며 더 얇은 외피와 관리를 가능하게 하였습니다. 날개 외피 구조물의 화학적 가공은 큰 강도와 고성능 익면을 제공하였고 다양한 형태의 날개를 제작할 수 있게 되었습니다. 

<허니콤 구조>


제트항공기가 출현함으로써 증가한 비행속도에 맞는 더 얇은 날개가 요구되었고, 날개의 하중이 증가하여 이에 대응할 수 있는 다중 날개 보와 상자형 날개가 설계되었습니다. 1960년대, 승객을 수송하기 위해서 대형항공기가 등장하고 항공기의 중량을 줄이기 위한 개발이 이루어졌습니다. 보잉사의 허니콤 조립식 패널의 개발로 강도를 유지하면서 무게를 줄일 수 있었습니다. 허니콤 구조와 폼 코어 복합재료는 현재까지 항공기 구조에 다양하게 사용되고 있습니다. 향상된 기술과 재료의 조합은 알루미늄에서 탄소섬유와 기타 강한 경량 재료로 점진적으로 발전해왔습니다. 지금까지 발전해 온 항공의 구조와 재료들로 인해 항공기에 다양한 부품에 영향을 주고 해당 요구에 맞게 사용될 수 있었습니다. 


현대에는 항공기 복합재료의 계속된 발전으로 인해서 점자적으로 항공기에 사용되는 비율이 증가하고 있습니다. 이에 따라 비 복합재료 알루미늄 항공기 구조물은 케일리, 릴리엔탈, 라이트형제에 의해 사용된 주조의 방법과 재료가 그러한 것처럼 구식으로 취급되는 날이 오고 있습니다.

<복합재료의 사용 범위>


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