Stall

1. 정의

최대양력을 받을 수 있는 AOA에서 각을 더 증가시킬 때 공기의 흐름이 날개에서 분리되어 그 부분의 압력이 현저히 감소하기 때문에 양력이 감소하며 항력이 급증 현상

즉, AOA이 증가하여 최대양력지점 (CLMAX)를 지나면 → 임계 받음각 (Critical angle of attack)

2. 분류

⓵ 유동력 실속 : 이륙과 출항 (or 상승) 외장과 관련

⓶ 무동력 실속 : 접근 외장 상태에서 발생

⓷ 직진 실속

⓸ 선회 실속

⓹ 가속 실속 : 급격하고 초과된 기동에 의해 야기. 과도한 Back Pressure 실속이라고도 함.

- 급선회 또는 항공기의 급격한 변화를 포함하는 Pull Up과 같은 기동 중 발생

⓺ 2차 실속 : 어떤 실속에서 부적절한 회복 조작 동안 발생.

- AOA을 줄이기 전 그리고 충분한 속도를 얻기 전에 회복을 끝내기를 시도 시 발생

⓻ Cross-Controlled 실속 : Rudder와 Aileron의 부조화 또는 이 상태에서의 과도한 조작으로

발생

⓼ Elevator Trim 실속 : 착륙접근에서 Go-Around 중 발생하기 쉽다.

⓽ 발생원인에 따른 분류 : 저속 Stall, 충격파 Stall

⓾ Separation Point에 따른 분류 : 앞전 Stall, 뒷전 Stall, 얇은 Airfoil Stall

※ 날개 형태에 따른 분류 : 구형 (Wing Root), 타원형 (전 영역), 테이퍼/후퇴날개 (Wing Tip)

3. 영향 요소 : 부하계수, 중량, 항공기 외장, Frost/Icing

⓵ Load Factor : 부하/하중계수 (G) 증가시 실속속도 증가 → 가장 큰 영향

- 하중계수 (N) = L (양력)/W (중력) = 1/COS θ

⓶ 중량 : 항공기 중량이 무거울수록 실속속도 증가

- Overload [(MAW, Maximum Allowable Weight)를 초과]시 실속속도 증가

⓷ 항공기 외장 : Flap Up시 실속속도 증가

⓸ Frost/Icing

Airfoil상에 얼음이나 서리가 생겼을 경우 최대양력계수가 감소하므로 정상보다 작은 받음각

에서도 Stall 진입

※ 실속받음각 : 특정속도, 동압, 무게, 자세에 관계없이 임계받음각 (임계영각) 초과하면 항상

Stall 진입 (동일한 받음각 적용), 오직 날개설계와 관계 있음

※ Stall Speed : Vs = √2NW/рSCLMAX

4. 방지책

⓵ 날개를 Twist로 설치 : Tip쪽으로 갈수록 AOA 작게

- 먼저 Stall에 진입되는 부분의 AOA을 더 낮게 → 결국 Stall 진입속도를 더 낮게한다.

⓶ 날개 Root와 Tip에 서로 다른 Airfoil을 조합하여 설계

⓷ 날개 앞전에 Slot 설치 : Slot 밑으로 공기를 흘려보내 날개에서 경계층 흐름의 분리를 지연

⓸ Vortex Generator 부착 : 작은 Airfoil 형태의 판을 부착하여 분리를 늦게

- 난류가 층류보다 운동량이 많아 흐름의 분리가 늦게 일어나는 원리를 이용

⓹ Stall Fence 설치 : 후퇴각이 심한 항공기에 설치

- 경계층 내에 공기흐름이 날개끝 쪽으로 밀려가는 것을 막기 위해 수직판을 세움 또는 톱날

형 앞전을 설계하여 실속 지연

⓺ 경계층 제어 : 경계층 내에 공기를 불어 넣어주는 방법.

- 경계층 흐름이 날개층으로부터 떨어지는 것을 방지하여 흐름의 분리를 막는 방법

5. 조종면 상실 순서 : Aileron - Elevator - Rudder (회복은 반대)

6. Stall 경고 : 항공기 진동 (Bubble, Buffet), Audible Signal

- 현상 : Buffet, Wing Rocking, Nose Drop, 경고 System

7. 회복 : 날개가 양력을 얻을 수 있도록 AOA 감소 및 속도 증가