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비행기는 어떻게 날아오르는가. 여객기에 탑승하거나 하늘을 나는 항공기를 보면서 한 번은 떠올렸을 의문이다. 하지만 많은 사람이 과학은 어렵다는 생각에 답을 찾는 일을 포기해버린다. 《비행기 역학 교과서》는 과학 용어나 수식을 몰라도 비행 원리를 이해할 수 있도록 돕는다. 실제 사진과 일러스트, 다양한 실험을 바탕으로 상세히 해설해 ‘항공 역학’을 쉽게 이해하고 어떤 비행기든 한눈에 원리와 목적을 알 수 있다.
저자: 고바야시 아키오
머리말 비행기를 날게 하는 힘은 무엇인가 4
Chapter 1 비행기의 모양은 어떻게 결정하는가
: 비행기의 형태
비행기가 날기 위해 필요한 요소 14
다양한 비행기의 형태 17
라이트 형제 이전의 비행기 20
인류 최초의 유인 동력 비행에 성공한 이유 23
오늘날 비행기 형태의 탄생 27
제1차 세계대전을 거치며 실용화된 비행기 30
황금시대를 거치며 한 단계 더 발전한 비행기 35
한계에 도달한 프로펠러 비행기의 성능 40
초음속 비행에 도전한 비행기의 진화 43
비행 원리를 알면 보이는 비행기의 목적 46
Chapter 2 비행기는 어떻게 날 수 있는가
: 비행기의 비행 원리
비행기가 뜨기 위해 필요한 힘 50
양력의 크기를 결정하는 요소 51
무거운 비행기가 떠오르는 원리 55
비행기의 성능을 결정하는 익형 58
날개 표면에서 일어나는 일들 62
이착륙에 필요한 고양력 장치 66
주날개 평면형의 결정 70
비행기가 움직이면 발생하는 공기 저항 76
추력이 없으면 날 수 없는 비행기 82
기체 무게의 일부로 비행하는 글라이더 84
주날개가 제대로 작용하려면 필요한 것들 87
Chapter 3 비행기는 어떻게 안정된 자세를 유지하는가
: 비행기의 비행 자세
비행 자세를 이해하기 위한 세 가지 방향과 축 90
모형 비행기로 알아보는 비행기의 운동 92
작용점과 균형 잡기 96
승강키로 잡는 피칭 균형 100
요잉과 롤링 균형 104
방향키만으로 바꿀 수 없는 비행기 방향 107
언제라도 깨질 수 있는 비행기의 균형 110
수평꼬리날개와 수직꼬리날개의 고유 안정성 111
상반각으로 얻는 롤링 안정 114
주날개 위치에 따른 롤링 안정 효과 120
후퇴각에 존재하는 롤링 안정 효과 124
더치롤이 발생하는 이유 128
안정적으로 모형 비행기 날리기 130
Chapter 4 비행기는 어떻게 조종하는가
: 비행기의 조종법
조종사가 활용하는 비행기 조종과 조정 134
비행기가 이륙하는 방법 140
비행기의 상승 조작 142
비행기의 수평 비행 조작 144
세 가지 키를 사용하는 선회 비행 146
역요와 나선 강하 150
하강과 착륙 조작 방법 154
곡예비행도 가능한 모형 비행기 157
무게중심 위치 선정과 수평꼬리날개 결정 200
수직꼬리날개 형태 결정과 측면도 및 정면도 완성 206
비행기 구조 설계 208
제작할 때 주의해야 할 주요 사항 212
시험 비행을 진행하는 방법 215
직진 활공 220
선회 활공 225
하강률을 최소화하는 조정법 228
높게, 더 높게 상승시키는 방법 231
모형 비행기의 설계 사례 237
세계 대회에 등장한 다양한 비행기 형태 244
Chapter 5 비행기는 어떤 힘을 견뎌야 하는가
: 비행기의 강도
가벼우면서도 튼튼해야 하는 기체 160
비행기에 가해지는 G의 정체 163
정상 비행 상태에 작용하는 하중 165
기수를 들어 올리면 증가하는 하중 168
돌풍이 발생하면 커지는 G 170
최대 비행 속도를 제한하는 이유 172
착륙할 때의 하중 173
주날개에 가해지는 하중 174
동체에 가해지는 하중 176
비행기 종류마다 정해진 하중 배수 178
비행기를 설계할 때의 안전율 180
‘페일 세이프’의 개념 182
전투기보다 튼튼한 모형 비행기 184
Chapter 6 항공 역학을 적용한 모형 비행기의 설계와 비행
: 모형 비행기 제작
설계 단계에서 목적 설정하기 188
모형 비행기를 제작하는 순서 190
설계는 아이디어 스케치부터 193
주날개의 평면형 결정하기 197
찾아보기 249
참고자료 254
Chapter 1 비행기의 모양은 어떻게 결정하는가
: 비행기의 형태
비행기가 날기 위해 필요한 요소 14
다양한 비행기의 형태 17
라이트 형제 이전의 비행기 20
인류 최초의 유인 동력 비행에 성공한 이유 23
오늘날 비행기 형태의 탄생 27
제1차 세계대전을 거치며 실용화된 비행기 30
황금시대를 거치며 한 단계 더 발전한 비행기 35
한계에 도달한 프로펠러 비행기의 성능 40
초음속 비행에 도전한 비행기의 진화 43
비행 원리를 알면 보이는 비행기의 목적 46
Chapter 2 비행기는 어떻게 날 수 있는가
: 비행기의 비행 원리
비행기가 뜨기 위해 필요한 힘 50
양력의 크기를 결정하는 요소 51
무거운 비행기가 떠오르는 원리 55
비행기의 성능을 결정하는 익형 58
날개 표면에서 일어나는 일들 62
이착륙에 필요한 고양력 장치 66
주날개 평면형의 결정 70
비행기가 움직이면 발생하는 공기 저항 76
추력이 없으면 날 수 없는 비행기 82
기체 무게의 일부로 비행하는 글라이더 84
주날개가 제대로 작용하려면 필요한 것들 87
Chapter 3 비행기는 어떻게 안정된 자세를 유지하는가
: 비행기의 비행 자세
비행 자세를 이해하기 위한 세 가지 방향과 축 90
모형 비행기로 알아보는 비행기의 운동 92
작용점과 균형 잡기 96
승강키로 잡는 피칭 균형 100
요잉과 롤링 균형 104
방향키만으로 바꿀 수 없는 비행기 방향 107
언제라도 깨질 수 있는 비행기의 균형 110
수평꼬리날개와 수직꼬리날개의 고유 안정성 111
상반각으로 얻는 롤링 안정 114
주날개 위치에 따른 롤링 안정 효과 120
후퇴각에 존재하는 롤링 안정 효과 124
더치롤이 발생하는 이유 128
안정적으로 모형 비행기 날리기 130
Chapter 4 비행기는 어떻게 조종하는가
: 비행기의 조종법
조종사가 활용하는 비행기 조종과 조정 134
비행기가 이륙하는 방법 140
비행기의 상승 조작 142
비행기의 수평 비행 조작 144
세 가지 키를 사용하는 선회 비행 146
역요와 나선 강하 150
하강과 착륙 조작 방법 154
곡예비행도 가능한 모형 비행기 157
무게중심 위치 선정과 수평꼬리날개 결정 200
수직꼬리날개 형태 결정과 측면도 및 정면도 완성 206
비행기 구조 설계 208
제작할 때 주의해야 할 주요 사항 212
시험 비행을 진행하는 방법 215
직진 활공 220
선회 활공 225
하강률을 최소화하는 조정법 228
높게, 더 높게 상승시키는 방법 231
모형 비행기의 설계 사례 237
세계 대회에 등장한 다양한 비행기 형태 244
Chapter 5 비행기는 어떤 힘을 견뎌야 하는가
: 비행기의 강도
가벼우면서도 튼튼해야 하는 기체 160
비행기에 가해지는 G의 정체 163
정상 비행 상태에 작용하는 하중 165
기수를 들어 올리면 증가하는 하중 168
돌풍이 발생하면 커지는 G 170
최대 비행 속도를 제한하는 이유 172
착륙할 때의 하중 173
주날개에 가해지는 하중 174
동체에 가해지는 하중 176
비행기 종류마다 정해진 하중 배수 178
비행기를 설계할 때의 안전율 180
‘페일 세이프’의 개념 182
전투기보다 튼튼한 모형 비행기 184
Chapter 6 항공 역학을 적용한 모형 비행기의 설계와 비행
: 모형 비행기 제작
설계 단계에서 목적 설정하기 188
모형 비행기를 제작하는 순서 190
설계는 아이디어 스케치부터 193
주날개의 평면형 결정하기 197
찾아보기 249
참고자료 254
