드론(초경량비행장치) 프로펠러

드론(초경량비행장치) 프로펠러(로터)

드론(초경량비행장치) 프로펠러 또는 로터는 회전하는 날개를 말하며,

프로펠러의 회전을 통해 양력을 발생시켜 주므로 모터가 최적의 성능을 발휘하여

비행성과 체공시간의 극대화를 위해서는 모터에 적절한 프로펠러를 선택하는 것은 당연하다 할 것입니다.

 

재질에 따른 프로펠러와 간단한 장단점입니다. 

프로펠러의 (로터)의 규격을 표기하는 기준이 있습니다.

1) XX : 로터의 직경(단위는 inch) -  아래그림의 왼쪽

2) YY : 로터의 피치(단위는 inch) -  아래그림의 오른쪽 

로터의 규격 [출처:초경량비행장치 조종교육교관과정 교재]

 

프로펠러(로터)의 직경과 피치

로터의 직경은 쉽게 아실수 있지만, 피치는 잠시 생각해 보시면 됩니다. 피치는 로터가 한바퀴 회전할 때 전진하는 거리(기하학적 피치)입니다. 그림의 오른쪽을 보시고 상상해 보시면 됩니다. ^^ 

그래서 프로펠러의 규격은 직경(XX) × 피치(YY) 이구요~ 동일한 회전수에서 직경과 피치가 증가할 경우 추력은 증가한다고 합니다.  -  이 내용도 조종자 시험에서 단골 출제되는 부분입니다. 

한 가지 더 알고 가셔야 하는 내용은 결빙입니다.

기온이 낮고 습도가 높은 경우에 대개 프로펠러 앞전에서 발생하는데요.

 

오른쪽 그림에서 하단의 그림과 같이 로터의 착빙(결빙)을 제대로 제거하지 않는 상태에서 기동 한다면, 공기 흐름에 분리가 발생하여 기체의 불안정이 발생하게 되는데요.

즉, 공기가 분리 또는 박리되는 현상이 나타나게 되고, 추력이 약해지는 현상을 초래하게 됩니다. 따라서 안정적인 비행을 위해서는 비행 중 주기적으로 로터의 결빙을 확인해야 할 필요가 있습니다.  

착빙의 세부 구분에 대해서는 구조적 착빙이 있고, 그 구조적 착빙에는 맑은 착빙(청빙, clear icing), 거친 착빙(조빙, rime icing), 혼합착빙(혼빙, mix icing) 세 가지가 있습니다.

 

기체의 비행속도에 따라 로터의 효율이 좋아지는 적정 회전속도가 존재하며, 전진비(Advance Ratio)에 따라 로터의 효율 차이가 발생합니다.

고피치는 고속비행에 효율이 좋고, 저피치는 저속비행에 효율이 좋다고 할 수 있습니다. 

 

로터에서 진동이 발생하는 경우가 있습니다.

첫번째, 로터의 편심(일방적으로 치우치는 현상), 둘째, 로터의 무게 불균형, 셋째 로터의 형상 불일치로 진동이 발생할 수 있으며, 진동일 발생하면 공진이 발생할 수 있고, 공진 발생이 구조적 피로파괴를 발생하거나 센서신호 왜곡 및 영상진동을 유발하게 됩니다. 이에 따른 조치 사항은 로터 밸런싱, 적정한 진동댐퍼 사용 등으로 완화시킬 수 있습니다. 

 

 

 

이상으로 프로펠러(로터)에 대해서 간단히 알아봤습니다. 읽어주셔서 감사드립니다.