충격파의 종류와 특성

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체 표면 가까이 존재하던 경계층에서 박리가 일어나게 된다.
마하수가 0.9가 되면 충격파의 위치가 날개골 뒤쪽으로 이동하게 되며 날개골 아랫면을 지나는 흐름도 초음속이 되어 아랫면에서도 충격파가 발생하게 된다.
마하고 0.95가 되면 날개골 윗면과 아랫면의 충격파는 더 뒤로 밀려나서 날개골 뒷전까지 이동한다. 그리고 마하수 1 이상이 되게 되면 앞전 바로 앞부분에서 분리된 충격파를 지난 흐름이 날개골을 지나면서 다시 가속이 되어 초음속이 되고 뒷전 부분에서 다시 충격파가 발생시키게 된다.
이렇게 되면 충격파 뒤에서는 압력이 급속히 증가되므로 날개골 경계층의 공기 입자가 떨어져 나가게 된다. 이 결과 양력은 감소하고 항력은 급격하게 증가되는데 이 현상은 날개골의 받음각을 크게 할 때의 실속 현상과 비슷해서 충격실속 또는 조파실속이라고 한다.
6. 조파항력
충격파가 발생하면 충격파 뒤쪽에는 압력이 크게 상승하게 되어 항력이 발생하게 된다. 이 항력은 아음속에서는 발생하지 않고 초음속 흐름에서 충격파로 인하여 발생하는 항력으로 조파항력이라고 한다. 조파 항력은 날개골의 받음각, 캠버선의 모양, 그리고 길이에 대한 두께의 비에 따라 결정된다. 하지만 같은 날개라도 받음각에 따라서 경사파와 팽창파의 발생위치가 변하게 되고 따라서 발생하는 조파 항력도 다르다.
충격파의 발생으로 인한 조파 항력을 최소로 하기 위해서는 초음속 날개골의 앞전을 뽀족하게 하고 두께는 가능한 한도 범위 내에서 얇게 해야 된다.
자료출처 : 김진우 『항공정비기능사학과』 일진사, 2011
자료출처 : 박문규 『항공우주학개론』 경문사, 2013

키워드

충격파,   마하파,   음속