비행기의 날개는 날개 위,아래 공기의 압력 차이를 만들어서
양력을 발생시킵니다.
이때 날개 아래쪽이 날개 위쪽보다 압력이 높기 때문에
일종의 '흡입력' 에 의해서 넓은 날개가 위로 힘을 받게 됩니다.
하지만 이 압력차이때문에
압력이 높은 날개 아래쪽 진행 공기가
날개 끝부분에서는 압력이 낮은 날개 위쪽으로 휘돌아 올라가게 됩니다.
이러한 공기의 운동은 굉장히 빠르고, 또한 연속적이기 때문에
비행기가 빠르게 비행을 하면
공기가 날개 아래에서 날개 위로 올라가는 방향으로 소용돌이가 생깁니다.
이 소용돌이는 비행기가 진행하면서 비행기 뒤쪽으로 길게 남게 됩니다.
다른 말로 '날개 끝 와류' 라고도 합니다.
이 날개 끝 와류(소용돌이)는 고속으로 회전하면서
소용돌이의 내부와 외부의 압력차이가 생기게 됩니다.
일반적으로 압력차이가 생기면 온도차이도 생기게 되므로
이 소용돌이가 생기면서 주위의 수증기가 응결하게 됩니다.
소용돌이는 비행기의 날개 끝 뒤쪽으로 길게 남게 되므로
응결된 수증기도 역시 길게 뒤로 남는 것입니다.
님이 보신 수증기는 '날개 끝 와류' 의 소용돌이 때문에 생기는 것이지요.
비행기가 비행하는 주위 대기의 수증기량이 다르거나
비행기의 조종시 받음각이 변할 경우
받음각에 따라 와류의 세기도 같이 변하므로
수증기가 생겼다가 다시 없어질 수가 있는 것이죠.
대형 여객기의 경우 이 와류의 회전력이 엄청나기 때문에
실제로 이 와류에 휩쓸린 한 경비행기는 날개가 부러져 추락하기도 했습니다.
또한 비행기는 날개 위,아래의 커다란 압력차이를 계속 유지시켜야 되는데
이 와류가 계속 날개 위쪽으로 올라가면 날개 위, 아래의 압력차가 적어지므로
날개가 발생시키는 양력이 떨어지게 되죠.
뿐만아니라 이 소용돌이도 일종의 에너지이기 때문에
비행기가 진행하는 방향에 대해서 저항을 일으킵니다.
이 저항을 항공공학에서는 '유도항력' 이라고 부르며
일부 여객기는 자체 공기저항보다는 이 유도항력이 더 크기도 합니다.
이 와류를 제거하는 방법으로는, 사진처럼 '윙렛'이라는 수직면을
비행기의 날개 끝에 부착하는 방법이 가장 널리 쓰이고 있습니다.
윙렛의 기본 원리는
날개 아래에서 올라오려 하는 공기를 위쪽으로 못 올라오게 막는 것이지요.
사진의 기체는 대한항공의 B747-400이며
그 이외에 윙렛을 장착한 기종은
에어버스사의 A330, A340 시리즈와 보잉의 B737-700이 있습니다.
단, 에어쇼의 전투기 날개 끝에서 발생하는 연기는
'쇼'를 위해 인공적으로 발생시키는 연기입니다.
도움이 되셨나요?
즐거운 하루 되시길....
