대표적인 탠덤로터 헬리콥터인 CH-47.
1. 개요
Tandem Rotors테일로터 없이, 대형 로터 2개를 직렬 혹은 병렬로 배치하고 서로 반대로 회전하게 해서 동체의 역회전을 억제하는 헬리콥터의 구조이다.
2. 원리
두 로터의 회전속도를 정확하게 일치시켜 주는 싱크로나이즈 기어가 변속기에 달려있어 로터끼리 부딪히지 않게 만든다.[1] 때문에 HH-43같이 탠덤로터임에도 불구하고 로터의 높이 차이가 없는 설계도 가능하다.[2]직렬 방식이 아닌 병렬방식 중에는 인터메싱 로터(또는 싱크롭터)라고 불리는 방식도 있으며, Fi 265와 Fl 282가 이 분야의 시초라고 알려져 있고 카만사의 K-MAX등이 유명하다.
한글로는 '맞물림 모터'라고도 하는데, 표현 그대로 같은 축선상에 서로 반대쪽으로 기울어진 로터 2개를 교차시키는 방식이다. 공력특성 상 들어올리는 힘이 좋아서 화물 운송에 적합하지만 전반적으로 속도가 느린 편[3]이라 상업성은 거의 없다. 동시대에 제작된 단일 축 시제기 VS-300와 달리 Fl 282는 대량 생산에 실패한 원인도 여기에 있다고 볼 수 있다.
3. 장점
- 한쪽 방향으로만 회전하는 날개로 인한 회전력과 쏠림현상을 완화시켜 비행 안정성이 높아진다.
- 동축반전로터처럼 테일로터 방식에 비해 낭비되는 힘을 온전히 비행에 쓸 수 있다.
- 엔진 출력 효율이 좋으므로 타 방식에 비해 적재중량이 크다.
4. 단점
- 로터 배치 특성상 테일로터나 동축반전로터 기종에 비해 동체를 좌우든 앞뒤든 길고 두껍게 만들 수밖에 없기 때문에, 동체 중량이 늘어나고, 무게중심이 한 곳으로 몰리지 못해 순간적인 기동성이 낮다.
- 동체 중앙 지점에서 한쪽으로 휨 응력을 지속적으로 받는다.
5. 특징
- 동체 전체가 앞뒤로 길고 크다. 테일로터식에 비해 페이로드가 우월한 대신 순간 기동성은 한참 뒤쳐지므로 전투헬기보단 수송헬기에 쓰인다.
- 동력 효율이 좋기 때문에 호버 바이크 등의 초경량 헬리콥터에서도 이 방식이 주로 쓰인다.
6. 탠덤로터 기체
7. 참고
8. 둘러보기 틀
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| 작동 방식 | 고정익 · 가변익(경사익) · 회전익(동축반전로터 · 탠덤로터 · 테일로터 · 틸트로터) · 오니솝터 | |
| 개수 구분 | 고정익 단엽익 · 복엽익 · 다엽익 | |
회전익 멀티콥터 · 쿼드콥터 | ||
| 기능 구분 | 주익 · 미익(회전익의 경우 테일로터) | |
주·미익 일체형 전익(동체익기 · 리프팅 바디) | ||
| 기타 | 러더 · 플랩 · 엘리베이터 · 윙렛 · 카나드 · 스피드 브레이크 | |
| ※참고: 날개 / 항공기 관련 정보 | ||
[1] 한 개의 동력으로 2개를 돌리고 톱니 등으로 맞물리는 구조와 달리 로터마다 엔진이 물려있다면 엔진이 하나 멈춰도 나머지 엔진 하나로 날개를 돌릴 수도 있다.[2] 보통 CH-46이나 CH-47등의 구조를 보며 두 로터의 높이 차이를 통해 충돌을 방지한다고 생각하기 쉬우나, 사실 높이 차이는 크게 상관이 없다. 헬기의 로터는 고정익기의 프로펠러와 달리 강체가 아닌 가볍고 유연한 소재로 만들어지며, 비행 중 받는 힘에 의해 위아래로 휘어진다(Flapping). 즉 실질적인 로터의 회전면은 편평한 디스크 모양이 아니라 아주 납작한 고깔 내지는 우산 모양에 가깝다. 또한 헬기의 마스트(회전축)는 기체 축선에 정확하게 수직이 아닌 앞쪽으로 약간 기울어져 있기 때문에 싱크로 없이 단순히 두 로터 간 높이 차이만 두어서는 충돌을 피할 수 없다. 치누크 등에서 뒤쪽 로터가 더 높은 정확한 이유는 동체와의 충돌을 막기 위함으로, 뒤쪽 로터가 앞쪽 로터와 같은 높이라면 동체와 겹치게 되므로 충분한 높이가 확보되어 있는 것이다. 오히려 치누크의 경우는 옆에서 봤을 때 로터 회전범위가 교차한다. 쿼드콥터 등의 드론은 이 방식의 변종이라 볼 수 있다.[3] K-MAX만 해도 시속 100노트, 즉 190km/h가 최고속도다. 그리고 그 이전에 제작됐던 실험기들(켈렛 XR-8이나 플레트너 Fl 265같은 2차대전기 기체)은 물론 그나마 후대에 제작된 기체들도 200km/h를 넘기는 기체가 없다.[4] 회전익기 모드일 땐 로터를 앞뒤가 아니라 좌우로 배치했을 뿐 근본적으로는 탠덤로터 방식과 같은 원리다.