1. 개요
항공기(航空機, aircraft)는 공기의 반작용(지표면 또는 수면에 대한 공기의 반작용은 제외한다.)으로 지면에서 뜰 수 있는 기기를 말한다. (항공안전법 2조 1호) 기구, 비행선, 비행기, 헬리콥터, 글라이더를 모두 포괄하는 의미이다. 여기에 우주선과 미사일 등이 포함되면 '비행체(Aerial vehicle)'가 된다. 인간이 하늘을 난다는 로망만을 위해 발전해온 모든 도구들과 결국 진정한 의미에서 성공시킨 비행기까지를 말한다.2. 분류(ICAO)
국제민간항공기구(ICAO)의 분류방법. 항공기의 무게에 따라 분류가 되어있다. 구체적으로는 국제민간항공협약 부속서 7번 항공기 국적 및 등록기호. 국내항공안전법과 분류 방법은 다르다.2.1. 경항공기
Aerostat, Lighter than air craft : 그러니까 '공기보다 가벼운 항공기' 이다. 기구나 비행선이 어떤 원리로 비행을 하는지 생각 해 보자. 이것들은 보통 Aerostat으로 불리는 것으로, 공기 정역학의 영향을 받아 기압차에 의한 부력이란 힘을 받는다. 공기 정역학의 영향을 받는다는 것만 봐도 알 수 있지만, 경항공기는 헬리콥터 아니면 매우 어려운 것인 정지부양이 매우 간단하다. 이쪽은 공기나 가스만 채우면 되기에, 중항공기보다 더 먼저 개발되었다.2.2. 중항공기
Aerodyne, Heavier than air craft: 그러니까 '공기보다 무거운 항공기' 이다. 사실상 항공기 진화의 최종루트. 정지부양은 불가능하지만 그만큼 빠른 속도로 이동하기 때문에 세계의 거점들을 이어주어, 인터넷과 함께 전 세계를 진정한 의미의 지구촌을 만들어준 1등공신 중 하나. 특수하게 선발된 요원만 탑승하는 로켓 정도를 제외하면, 누구나 돈만 내면 탈 수 있는 교통수단 중에서는 단연 지구상 최고속. 덕분에부속서 7번에 의하면, '공기역학적인 힘으로 뜰 수 있는 기기'. 이는 부력으로 뜨는 경항공기와 다르다. 국내항공안전법에서는 공기의 반작용으로 뜰 수 있는 기기라 정의하고 있다. 이 경우 지표, 수면에 의한 반작용을 제외한다. 지표에 대한 반작용은 그냥 제자리에서 뛰는 걸 의미하기 때문이다.
3. 분류(국내법)
항공종사자 자격 필기시험에서 자주 나오는 개념이니 숙지하면 좋다.그러니 항공정비사 등의 항공업 종사자가 되고 싶은 사람은 준비 잘하자.[1]
3.1. 항공기
항공안전법 2조 1호, "항공기"란 공기의 반작용(지표면 또는 수면에 대한 공기의 반작용은 제외한다. 이하 같다)으로 뜰 수 있는 기기로서 최대이륙중량, 좌석 수 등 국토교통부령으로 정하는 기준에 해당하는 다음 각 목의 기기와 그 밖에 대통령령으로 정하는 기기를 말한다.여기서 '대통령령으로 정하는 기기'는 우주선으로 보면 된다.
가. 비행기 (최대이륙중량 600kg 이상, 수상의 경우 650kg)
나. 헬리콥터 (600kg 이상, 수상의 경우 650kg)
다. 비행선 (600kg 이상, 수상의 경우 650kg, 무인비행선의 경우 180kg)
라. 활공기 (70kg 이상)
3.2. 경량항공기
항공안전법 2조 2호, "경량항공기"란 항공기 외에 공기의 반작용으로 뜰 수 있는 기기로서 최대이륙중량, 좌석 수 등 국토교통부령으로 정하는 기준에 해당하는 비행기, 헬리콥터, 자이로플레인(gyroplane) 및 동력패러슈트(powered parachute) 등을 말한다.이때, 비행기, 헬리콥터, 자이로플레인, 동력패러슈트는 최대이륙중량 115kg 이상, 600kg 이하(수상은 650kg 이하)아다.
3.3. 초경량비행장치
항공안전법 2조 3호, "초경량비행장치"란 항공기와 경량항공기 외에 공기의 반작용으로 뜰 수 있는 장치로서 자체중량, 좌석 수 등 국토교통부령으로 정하는 기준에 해당하는 동력비행장치, 행글라이더, 패러글라이더, 기구류 및 무인비행장치 등을 말한다.최대이륙중량(이하동문)이 115kg 이하인 동력비행장치, 회전익비행장치, 동력패러글라이더, 70kg 이하인 행글라이더, 패러글라이더, 180kg 이하인 무인비행선, 150kg 이하인 무인동력비행장치. 이외에 기구류와 낙하산류가 있다.
4. 비행의 원리
모든 항공기는 공중을 날기 위해 중력에 반하는 힘을 사용한다. 항공기에 작용하는 4가지 힘 항목을 참조.4.1. 부력
기구와 비행선은 공기보다 가벼운 기체를 기낭에 채워 그로 인해 발생하는 부력으로 공중에 뜨게 된다. 사용되는 기체로는 뜨겁게 데워진 공기, 수소, 헬륨 등이 사용된다.4.2. 양력
비행기는 날개와 공기 사이에서 발생하는 양력에 의해 공중에 뜨게 된다. 받음각을 가진 날개가 엔진에서 발생시키는 추력에 의해 유체인 공기 중에서 움직이면서 양력을 발생시킨다.4.3. 추진력
일부 날개가 아예 없는 미사일(대륙간 탄도탄 같은것들)은 순수하게 엔진에서 발생시키는 추력에 의해서만 비행한다.[2] 수직이착륙 항공기 또한 수직비행모드에서는 추력만으로 비행한다. 그리고 항공기라 하긴 좀 뭣하지만 공기부양정(호버크래프트)도 추력과 그로 인해 발생하는 반발력으로 뜬다. 고무 재질의 스커트는 압축공기를 지면 쪽으로 모으기 위한 것. 수면이나 지면에 압축공기를 강하게 분사해서 그 추력과 반발력으로 공중에 쥐꼬리만큼 뜬다. 공기부양정이 백사장 위로 항해할 수 있는 이유.5. 조종장치
크게 보잉 사가 주로 사용하는 요크와 에어버스 사가 많이 쓰는 사이드스틱, 스로틀 및 러더 페달 등이 있다.군용으로 가면 1,2차대전때 부터 사용해오던 유서깊은 센터스틱이 있다. 민항기나 폭격기 등은 그때도 요크를 사용했지만 전투기 등에서는 요크보다 작고 가벼운 센터스틱을 사용했다. 정밀한 조작이 쉬웠던점도 있다. 이후 유압으로 작동하는 항공기들이 등장했을때도 실속등에 대비하기 위해서는 실속전 진동등을 느끼기 위해 최소한의 딜레이등이 필요했기에 그대로 센터 스틱을 사용했다.
6. 속도
항공기의 속도에는 지면 속도와 대기속도, 순항 속도, 최고 속도, 한계 속도, 실속 속도가 있다.6.1. 지면 속도와 대기 속도
항목 참조.6.2. 순항 속도
다른 교통수단이 다 그렇듯이, 항공기 역시 엔진의 출력 곡선상에서 가장 효율이 좋게 나오는 특정 속도에서 가장 멀리 이동한다. 이 속도를 순항 속도라고 한다. 선박은 최고속도의 반정도가 통상적인 순항 속도이다. 상선의 경우는 기름값과 항속거리보다 배송 속도가 더 중요하므로[3] 평상시 전속전진을 하는 경우가 많아 잘 느끼지 못하겠지만, 군함이나 대양횡단 크루즈선, 항공기는 기름값 때문에 최고속도보단 순항속도로 다니는 일이 많다.6.3. 최고 속도
말그대로 항공기가 수평 상태로 최대 스로틀로 밀어서 낼 수 있는 가장 빠른 속도를 의미한다.6.4. 한계 속도
항공기가 안전을 유지할수 있는 한계치가 되는 대기 속도의 상한선이다. 자세한건 항목 참조.6.5. 실속 속도
한계 속도의 반대로 항공기가 비행을 유지할수 있는 가장 느린 속도, 즉 비행중 대기 속도의 하한선이다. 자세한건 항목 참조.7. 제조사
8. 관련 문서
[1] 아무리 경력 등으로 필기면제가 돼도 법규는 필수다. 법규는 면제대상이 아니기 때문이다.[2] 다만 일반적인 미사일들은 날개가 달려있다. 워낙 작아서 양력 발생량이 적을것 같지만 비행속도 또한 워낙 빠르고 또 미사일 자체가 작아서 덩치에 비하면 엄청 많은 양력을 만든다. 게다가 대부분의 로켓엔진을 쓰는 미사일은 로켓 작동시간이 10초 미만이기에 남은 2, 30초의 시간동안은 활공하여 날아간다. 활공속도가 마하 2, 3쯤 될 뿐.. 원래 양력은 속도의 제곱에 비례한다.[3] 빨리 배송하지 않으면 상하는 식품을 다른 화물과 함께 싣거나, 기화해버리는 화석연료를 다루기 때문이다.