드론(초경량비행장치)의 지면효과( Ground Effect)

지면효과(Ground Effect)

드론을 기체를 기동시켜본 분은 잘 아실 것이고, 

아직 기동을 안 해보셨던 분들은 한번 상상해보시죠.

우리가 흔히 영화든 실제든 많이 보셨던 헬리콥터를 상상해 보시면 됩니다. 

 

어떻게 풀어써야 하나 생각하다 교재를 보니 너무 쉽게 잘 설명 되어 있습니다. 

 

조종사들은 착륙할 때 활주로에 접지 직전
항공기가 더 이상 강하하지 않으려는 느낌을 받는다.
이는 날개를 흐르는 공기흐름이 지면에 가까워짐에 따라
방해를 받아 흐름의 형태가 바뀌어
마치 날개와 지면 사이에 공기가 갇혀 있어
에어쿠션과 같은 현상이 발생하는 것처럼 느끼게 되는데
이러한 현상을 지면효과라 고 한다.

[출처: 국토교통부 초경량비행장치 조종자 표준교재]

 

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사실 위의 설명으로 어느정도 이해가 되리라 생각되지만, 조금 더 살펴보면,

드론이 기동하시면 회전하는 로더의 블레이드에 의해 많은 양의 공기를

아래로 펌핑(pumping)하기 때문에 하강기류가 만들어집니다.

이착륙시 지면에 가까워지거나, 주변물체에 근접 기동을 하는 경우에

블레이드 끝단에 와류가 지면 또는 주변 물체에 차단되게 되면서

펌핑되던 하강기류 속도가 줄어들게 됩니다.

그럼 충돌된 기류들이 반대로 상승하면서

프로펠러의 성능을 크게 향상시키는,

위의 설명처럼 에어쿠션과 같은 현상,

즉 지면효과 현상이 발생하게 됩니다.

 

그림을 보시면 조금 더 이해가 쉽네요. 

 

헬리콥터의 지면효과와 하강기류 [출처 : 국토교통부 초경량비행장치 조종자표준교재]

 

지면효과 상황에서 유의사항

비행기도 비슷하다고 생각하시면 되는데요.

특히 이륙시 지면효과가 발생하는 높이 이내에서 지면효과의 특성을 조종자가 간과하게 되면

지면효과 상황에서는 유도항력이 감소되기 때문에

권고된 속도보다 더 적은 속도에서 이륙이 가능한 것처럼 보일 수 있다고 합니다.

조종사가 부족한 속도에서 이륙을 시도하게 되면

다시 활주로로 추락하는 상황이 벌어질 수도 있다고 합니다. 

반대로 착륙시 지면효과 상황에서 정해진 엔진속도를 지키지 않고 감소시키면

랜딩거리가 늘어나게 된다고 합니다. 

 

실제로 1종 기체의 경우는 너무 쉽게 보이실 것이고,

아이들 장난감 같은 드론도 잘 살펴보시면 

지면효과는 쉽게 보실 수 있습니다.

 

 

지금까지 지면효과에 대해서 알아봤습니다.

 

읽어주셔서 감사드립니다.   ^^