최근 수정 시각 : 2024-10-15 07:26:32

복엽기

복엽비행기에서 넘어옴
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제1차 세계 대전 당시 실전배치된 프랑스 공군의 주력 전투기 뉴포르(Neiuport) 17. 영화 'Flyboys(국내출시명: 라파예트)'에도 등장한다.

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제1차 세계 대전 당시 투입된 시코르스키(Sikorsky)사의 폭격기 일리야 무로메츠(Ilya Muromets)기.

1. 정의2. 현실의 복엽기3. 복엽기가 등장하는 작품
3.1. 게임3.2. 영화 / 애니메이션
4. 언어별 명칭5. 둘러보기 틀

1. 정의

날개가 위아래로 2쌍씩 달려있는 비행기. 영어로는 (biplane). 날개가 3쌍인 기체는 보통 삼엽기라고 하는데, 가장 대표적인 삼엽기가 포커(Fokker)사의 Dr. 1기와 솝위드(Sopwith)사의 트라이플레인(Triplane)이다.[1]

최초의 비행기인 라이트 형제의 '플라이어 1호' 이래로 1920년대까지의 많은 항공기들은 이 복엽기 형태를 고수하였다. 이렇게 된 가장 큰 이유는 구조적인 문제 때문. 지금이야 항공기에 알루미늄이나 크로몰리를 쓰는 것이 당연하다고 여기지만, 이 시절만 해도 나무로 뼈대를 만들고 그 위에 캔버스천을 덮어서 날개 모양을 만드는 것이 일반적이었다. 재질도 재질이거니와 이런 방식은 순전히 뼈대만으로 날개에 걸리는 힘을 버텨야 했기 때문에, 이후 등장하는 날개의 표면 역할을 하는 금속까지 힘을 버티는 형태(세미 모노코크 구조)에 비하여 날개를 상대적으로 튼튼하게 만들기 어려웠다. 그래서 위 아래 두 개의 날개가 트러스 구조로 서로서로 지탱하는 형태로 만들었던 것. 여기엔 한 가지 비화가 있는데 항공기 개발 초창기에는 작은 모형으로 실험할 때와 실제 항공기가 비행할 때 날개 주변에 점성 때문에 생기는 흐름의 차이가 생긴다는 것을 잘 몰랐다. 작은 모형으로만 실험하면 날개가 가능한 한 얇을수록 좋은 날개가 되었으므로 마치 지금의 고무 동력기들처럼 뼈대 이외의 부분은 최대한 얇게 만들려다 보니 튼튼한 날개를 만들기 더 어려웠다. 이후 어느 정도 두께가 있는 날개가 대형 항공기엔 더 유리하다는 것이 발견되면서 날개의 구조강도가 크게 올라갔다.

또한 날개가 두 장이라는 것은 양력 발생량도 두 배 가까이 된다는 소리이다. 다만 실제로는 위 아래 날개 사이에서 생기는 공기흐름의 간섭 때문에 완벽히 두 배가 되지는 않는다. 항력이 좀 크더라도 양력이 더 큰 편이 조종하기도 쉽고, 이착륙거리도 짧아서 좋았다. 특히 전투기의 경우에는 넓은 익면적은 그만큼 항공기의 선회성능을 좋게 하므로 전투기 간의 도그파이트에 유리하였다. 1차 대전때의 나름 빠르다는 복엽기(스패드 시리즈), 삼엽기(Dr.1, 트라이플레인) 전투기들도 자동차 속도 수준인 100km/h 전후로 날아다녔을 정도로 당시의 항공기 엔진은 출력이 낮았으나, 전쟁버프를 받아 고속으로 발전하여 대전이 종결될 무렵에는 200km 가까이 도달했고, 이후로도 계속 발전하여 2차 대전 시작될 무렵엔 400km 이상을 찍었으나 때는 이미 전금속제 단엽기의 시대라 거기서 복엽기의 발전은 멈췄다.

그러나 1차 대전 이후 항공기술이 발전하면서 단순히 뜨는 걸 넘어서 더욱 빠르게 나는 것이 중요시되는 등 항공기에 요구되는 주요 특성이 달라진다. 민항기는 승객이나 짐을 빨리 실어 날라야 했고, 전투기는 이전까지 중시되던 선회성능보다는 빠른 속도를 이용해 적에게 기총공격을 가하고 재빨리 도망쳐서 다음 공격기회를 노리는 일격이탈 전술로 전투 교리가 변화했기 때문이다. 뭐 제로센 같은 1차대전식 선회전을 고수할 수밖에 없는 전투기도 있었다.

결정적으로 구조기술의 발달로 날개 한 장 만으로도 충분히 날개에 걸리는 힘을 버틸 수 있게 되었고, 특히 알루미늄이나 크로몰리 등의 금속이 날개에 쓰이게 되면서 더 가볍고 튼튼한 날개를 제작할 수 있게 됨에 따라 복엽기의 전성시대는 막을 내린다.

그래서 과거의 비행기의 낭만시대를 따라간 것인지 현재는 레이싱용, 곡예비행 용도로 복엽기가 제작되고 있다. 가끔은 넓은 농장에 농약을 살포하기 위한 농약살포기로도 간간히 사용되지만, 드론이 그 자리를 서서히 대체하고 있다. 그 외에, 실속 속도가 없을 정도로 양력이 큰 특성을 가진 An-2 등의 기체가 일부 분야에서 복엽기의 명맥을 잇고 있다.

단, 전통적인 복엽기는 아니지만, 날개를 위 아래로 만들어 서로서로 지탱하는 한 편, 위아래 날개 끝을 아예 붙여서 날개 끝에서 생기는 소용돌이(와류)를 줄임으로써 공기저항을 줄인 '연결형 날개(Joined Wing)' 혹은 Closed Wing이 최근에 연구되고 있기는 하다. 우주항공연구개발기구(JAXA)에서 초음속 돌파시 발생하는 충격파를 상쇄하기 목적으로 연구중인데, 아래 위 날개 사이에 엔진이 2개, 윗날개에 붙어있는 동체 바로 아래에 상하쌍대식으로 연결한 엔진이 2개 있으며 아래 위 날개의 끝을 붙인 형태이다.

현재는 복엽구조를 이용하여 충격파를 상쇄하여 조파항력을 줄이는 부스만 익형(Busemann's Biplane)이 연구되고 있다.(참고)

2. 현실의 복엽기

3. 복엽기가 등장하는 작품

중요 소재는 굵게 표시.

3.1. 게임

3.2. 영화 / 애니메이션

4. 언어별 명칭

  • 한국어 : 복엽기, 쌍엽기
  • 영어 : Biplane
  • 러시아어 : Биплан
  • 독일어 : Doppeldecker
  • 일본어 : 複葉機(ふくようき)
  • 네덜란드어 : Dubbeldekker
  • 이탈리아어 : Biplano
  • 히브리어 : מטוס דו-כנפי

5. 둘러보기 틀

항공기의 날개 분류
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회전익
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기타 러더 · 플랩 · 엘리베이터 · 윙렛 · 카나드 · 스피드 브레이크
※참고: 날개 / 항공기 관련 정보
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[1] bi=2 tri=3[2] 이 녀석은 참고로 비스마르크 추격전때 비스마르크의 방향타에 어뢰를 명중시킴으로써 비스마르크를 조지는데 결정적인 역할을 한 것이다. 이 뇌격이 실패했더라면, 비스마르크는 무사히 프랑스까지 복귀했을지도 모른다.[3] 단엽기로 알려졌지만, 원형인 XF4F는 복엽기였다. 주익이 동체 한가운데 달린 중엽인 이유도 이것 때문이고. 랜딩기어를 내릴 때도 복엽기 특유의 방식으로 되어있었으니.

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