알씨의 교육1

최고관리자
2023-04-25 11:20
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본문
이미지가 다 짤려 버렸네요.. 복구 할 방법은 없습니다.. ㅠㅠ
1-알씨개요
R/C란, Radio Control의 약자로 무선 조종을 의미하며, 송수신 장치의 전파통신을 매개로 제어기(controller), 서어보 모터(servo motor) 등을 원격으로 제어하는 것을 말한다. 모형 항공기(비행기, 글라이더, 헬리콥터, 비행선 등) 및 자동차, 보우트 등의 무선조종(radio control)은 27~75 MHz 주파수 대역의 단파와 초단파를 이용하는 송신기(transmitter) 및 수신기(receiver), 서어보 모터(servo motor) 등의 무선설비 및 전기-기계 장치(electro-mechanic device)를 사용하여 이루어 진다.
R/C 모형의 무선조종 송수신 원리는 다음 그림 1-1과 같다. 송신기의 조종간을 움직이면 조종신호가 발생하고 이 조종신호는 전파(반송파)에 실리는 변조(modulation)과정을 통해 수신기로 송신된다. 수신기는 복조(demodulation) 과정을 통해 수신받은 변조파에서 조종신호를 추출해고, 조종간이 움직인 만큼 비례적으로(proportionally) 서어보 모터가 회전하도록 제어명령을 내리게 된다 (상세내용은 "2.2 주파수 및 송수신 개요" 참조.).
살펴본 바와 같이 송신기 조종간의 움직임(조종신호)은 송수신 결과 서어보 모터의 비례적 회전으로 나타난다. 실질적인 R/C 모형의 조종은 서어보 모터의 회전이 와이어(wire), 푸쉬/풀로드(push/pull rod), 링크(link) 등의 기구를 통하여 비행기의 조종면(control surface), 자동차의 스티어링(streering), 보우트의 키(key) 등을 움직이게 됨으로써 이루어 진다. 그림 1-2는 R/C 모형들이 서어보 모터와 기구를 통해 조종되는 예를 보여준다.
20세기 후반 R/C 모형은 비행기로부터, 헬리콥터, 자동차, 보우트 등 다양한 모델에 걸쳐 그 영역이 확대되었으며 많은 사람들이 다양한 R/C 모형을 즐길 수 있게 되었다. 오늘날의 다양한 R/C 모형을 즐기기까지 R/C의 변천과정을 주도해 온 것은 비행기 부문이며, R/C의 역사는 곧 모형비행기의 역사로 대변될 수 있다. 1804년 영국 조지 케일리경에 의해 최초로 모형글라이더가 비행된 이래 모형비행기는 초기개발시대, 자유비행(Free Flight) 시대, 유선조종(Control Line, U-Contrrol) 시대를 거쳐, 1937년 미국의 월터 굿에의해 최초로 무선조종(Radio Control) 비행기가 개발된 이후 발전을 거쳐 1950년대부터 본격적인 R/C(무선조종) 대중화 시대가 열리게 되었다.
그림 1-3은 R/C의 역사를 대변하는 모형비행기의 발달과정을 간략하게 보여준다.
초기개발 시대
초기개발 시대의 모형비행기는 항공에 대한 초기연구로써 이용되던 시기였다. 문헌에 의하면 모형비행의 최초의 성공은 유인비행 이전 약 1세기 전이었으나, 실질적인 모형비행기의 최초 비행은 1804년 영국의 조지 케일리경(Sir George Caley)이 모형 글라이더를 날리면서 시작되었다고 볼 수 있다. 이후 1857년 펠릭스 드 템플은 세계최초로 동력 모형비행기를 날리는데 성공하였고, 1887년~1896년 사무엘 파이어폰드 랭글리가 고무동력 모형비행기를 띄우는데 성공하였다.
이와 같은 초기개발 시대의 모형비행기의 비행은 실험으로써 유인비행의 진보에 기여하였으며, 동시에 취미생활로서의 모형비행기의 길을 열어 주었다.
자유비행 (Free Flight) 대중화 시대
취미로써 본격적인 모형비행기의 대중화는 라이트 형제의 최초 동력비행 성공(1903.12.17 미국) 이후 단 기간내에 급속도로 이루어 졌으며, 1906년 미국에서 비행가능한 모형항공기들의 세계최초 박람회가 개최되었다. 본격적인 취미로써의 모형비행기 시대는 고무동력 등을 이용한 자유비행 비행기(Free Flight Model Airplane) 시대로, 1950년대 말까지 그 인기를 지속하였다.
한편 1932년 등장한 최초의 모형비행기용 가솔린 엔진(미국 필라델피아, 빌 브라운 2세)은 모형비행기의 동력장치 발전을 예견하게 하였다.
유선조종 (Control Line, U-Control) 대중화 시대
1930년대 후반 미국의 짐 월커가 벨크랭크, 와이어, U-핸들을 이용한 "U" 조종(U-Control)으로 특허를 얻고 최초의 유선조종 비행기를 개발함으로써, 1940년대 본격적인 유선조종(control line, u-control) 시대가 열리게 되었다. 유선조종 모형비행기는 모형용 글로우 엔진의 발전과 더불어 "고출력, 조종가능" 이라는 잇점으로 1940년대와 50년대를 걸쳐 엄청난 인기를 누리며, 자유비행 시대를 마감케하는 역할을 하게 되었다. 1960년대에 이르러 5%의 모형항공인만이 자유비행을 즐길뿐, 자유비행의 시대는 막을 내리게 된다.
유선조종의 열기는 1980년대 후반까지 지속되었으며, R/C의 발전에 따라 90년대에 이르러 일부 매니어층을 제외하고는 사향길에 접어들게 된다.
무선조종 (Radio Control) 대중화 시대
무선 조종(radio control)은 유선조종 비행기와 비슷한 시기에 미국의 월터 굿에 의해 최초의 무선조종 비행기가 등장(1937년)하였으나, 단순한 조작 및 조종의 어려움으로 무선조종의 발전은 그다지 이루어 지지 않고 장비부문의 발전이 거듭된 1950년대에 이르러 본격적인 대중화 시대가 열리게 되었다. 대중화 시대에 접어든 무선조종 비행기는 더욱더 발전을 거듭하여, 비례제어 서어보(proportionally controlled servo)의 개발, 채널 수의 증가 등의 발전을 거치며 대중화의 인기를 더해가게 되고 1960년에는 독일 취리히 근교에서 국제항공연맹의 후원아래 최초의 국제 무선조종선수권 대회가 열리게 되었다
2- 알씨비행기의 모든것
-알씨 비행기의 구성밎 각부명칭
R/C 비행기의 일반적인 구성과 각부 명칭은 아래 그림 4-1, 4-2 및 표 4-1과 같다.
설명
노즈(랜딩)기어
(nose landing gear)
전륜식 비행기(전방 기어×1, 메인기어×2)의 동체 전방 하부에 장착된 랜딩기어를 노즈 랜딩기어 또는 줄여서 노즈기어라고 한다. 메인 랜딩기어와 함께 착륙시 완충 역할을 수행하며, 지상에서 이동(taxing) 또는 활주시 방향타와 함께 방향전환의 역할을 수행한다. 스턴트기의 경우 비행시 항력을 줄여주기 위하여 리트랙터블 기어(retractable gear)를 채택한다.
비행기를 구성하는 몸체에 해당하며, 엔진, 연료, 장비(수신기, 배터리, 서어보 등), 링키지 등의 주요 탑재 공간을 제공한다.
동체(하부)카울
(fuselage cowl)
주로 스턴트기의 경우 엔진과 동체 하부를 지나는 튠드 사일렌서(tuned silencer)와 어댑터(adapter)의 장.탈착 및 점검을 위하여 분해 가능한 덮개 모양으로 만든 긴 카울을 말한다.
엔진 구성품 중 하나로 엔진 배출구에 장착되어 엔진 소음을 감소시키고 배기가스를 이용 연료탱크를 가압시켜 역압(back pressure)을 공급함으로써 엔진 저속성능의 향상을 도와주는 역할을 한다
메인(랜딩)기어
(main landing gear)
전륜식(전방 기어×1, 메인기어×2) 또는 미륜식(메인기어×2, 후방기어×1) 비행기의 날개쪽에 장착된 랜딩기어 말하며 착륙시 완충 역할을 수행한다. 스턴트기의 경우 비행시 항력을 줄여주기 위하여 리트랙터블 기어(retractable gear)를 채택한다.
비행기의 요잉(yawing) 운동을 제어하기 위한 작은 가동 에어포일(movable airfoil)을 말하며 수직 미익 뒷전에 장착되어 좌우로 움직임으로써 항공기 요잉운동을 조종한다. 좌측으로 요잉운동 할 경우 방향타는 좌로 움직인다.
비행기의 롤링(rolling) 운동을 제어하기 위한 작은 가동 에어포일(movable airfoil)을 말한다. 주날개 뒷전에 장착되어 좌우 반대방향으로 동시에(예: 좌측상향/우측하향, 좌측하향/우측상향) 움직임으로써 항공기 롤링운동을 조종한다. 우측으로 롤링운동 할 경우 우측 보조익은 위로, 좌측 보조익은 아래로 움직인다.
수직안정판
(vertical stabilizer)
수직미익(수직안정판+방향타) 중 방향타를 제외한 부분을 지칭하며 비행기의 방향안전성(요잉 안정성)을 제공하는 역할을 한다.
수평안정판
(horizontal stabilizer)
수평미익(수평안정판+승강타) 중 승강타를 제외한 부분을 지칭하며 비행기의 세로안전성(피칭 안정성)을 제공하는 역할을 한다.
날개 상면에 장착된 긴 스트립 모양의 보조 조종면으로써 좌우 한쪽만 움직여 보조익과 같이 롤링 운동을 제어하거나, 좌우 동시에 움직여 항력을 증가시킴으로써 양항비를 줄여 활공각을 크게 해주는 목적(스피드 브레이크 목적)으로 사용된다.
프로펠러의 중앙 앞쪽을 덮는 원추모양의 덮개로써 유선형을 형성하여 비행기의 항력을 줄여주고, 추락시 충격을 분산시켜 엔진을 보호해 주는 역할을 한다. 시동시 스타터 모터의 회전을 엔진으로 전달해 주는 역할도 한다.
스피드 브레이크
(speed brake)
날개 하면이나 동체측면에 주로 장착되며 항력을 증가시켜 속도를 줄여주는 역할을 한다.
승강타(엘리베이터)
(elevator)
비행기의 피칭(pitching) 운동을 제어하기 위한 작은 가동 에어포일(movable airfoil)을 말하며 수평미익 뒷전에 장착되어 상하로 움직임으로써 항공기 피칭운동을 조종한다. 위쪽(기수들림)으로 피칭운동 할 경우 승강타는 위로 움직인다.
모형 비행기의 동력장치. 2싸이클 또는 4싸이클 엔진이 주로 사용된다. 비행기에 장착 형태에 따라 정립형(똑바로 세워서 장착. 대부분의 트레이너기.), 사이드 마운트형(90°로 기울여 장착), 45° 하향형(Yoshioka사 Flash 등), 도립형(거꾸로 뒤집어 장착. 대부분의 스턴트기.)으로 나눈다.
윈드실드 (windshield)/
캐노피 (canopy)
항공기의 조종실 부분을 묘사한 부위. 주로 진공 성형된 수지 필름 등으로 제작되어 있다.
단면적(에어포일) 형상에 의한 압력차로 비행기의 주 양력을 발생시키는 곳이다.
고무타이어를 주로 사용하며, 스턴트기의 경우 경량의 스폰지 타이어를 많이 사용한다.
테일(랜딩)기어
(tail landing gear)
미륜식 비행기(메인기어×2, 후방 기어×1)의 꼬리날개 하부 동체에 장착된 랜딩기어를 테일 랜딩기어 또는 줄여서 테일기어라고 한다. 메인 랜딩기어와 함께 착륙시 완충 역할을 수행하며, 지상에서 이동(taxing) 또는 활주시 방향타와 함께 방향전환의 역할을 수행한다.
엔진의 출력을 항공역학적인 추력으로 전환시켜주는 장치. 목재, 나일론, FRP 등의 소재로 된 것을 많이 사용한다. 대부분이 피치가 고정된 고정피치 프로펠러를 사용하며 고기동의 특수 목적을 위하여 피치를 변경할 수 있는 가변피치 프로펠러도 있다.
플랩 (flap)
주 날개의 뿌리쪽(동체쪽)에 위치하며 좌우 동시에 작동(하방으로 변위)하여 에어포일 캠버를 변화시켜 줌으로써 양력을 증가시켜주는 고양력(high lift) 장치이다.
이륙시 활주 거리를 줄여주고 착륙시 실속속도를 감소시켜 저속 착륙을 가능하게 해 준다.
표 4-1 R/C 비행기 각부 명칭 및 설명
- 알씨비행기 종류
/C 비행기의 종류는 용도/목적, 주 날개의 형식, 랜딩기어의 형식, 엔진의 형식에 따라 다양하게 분류된다. 각각의 분류에 따른 R/C 비행기의 종류들은 다음과 같다.
용도/목적에 따른 분류
R/C 비행기는 연습을 위한 것인지, 스턴트를 위한 것인지 등 그 용도 및 목적에 따라 다음과 같이 구별된다.
분류
설명
연습기/트레이너기 (Trainer Airplane)
처음 R/C 비행기에 입문하는 사람을 위한 기종으로 조종성 보다는 안전성에 역점을 두어 설계된 비행기이다. 안전성을 위하여 견익 또는 고익(아래 주 날개의 형식에 따른 분류 참조.)의 날개를 주로 채택하고 상반각을 가지며, 익형은 Clark-Y 또는 반대칭(semi-symmetrical) 에어포일을 많이 사용한다.
그림 4-3과 같이 형상이 단순하고 제작이 쉬운 형태(박스형 동체, 직선 날개 등)의 .20 cc ~ .40 cc 급 비행기가 주를 이룬다.
스턴트기/패턴기
(Acrobatic/Pattern Airplane)
F3A 등 전문 스턴트를 위해 설계된 기종으로 안정성 보다는 조종성에 역점을 두어 설계된 비행기로 스턴트기, 곡예기, 패턴기 등으로 불리워 진다. 중익 또는 저익(아래 주 날개의 형식에 따른 분류 참조.)의 날개를 주로 채택하고 상반각이 거의 없으며, 익형은 대칭형(symmetrical) 에어포일을 많이 사용한다.
필요에 따라 리트랙터블 기어(retractable gear), 플랩(flap), 가변피치 프로펠러 등을 채택하기도 한다.
스케일기 (Scale Airplane)
실기와 동일한 기체 제작을 목적으로 설계된 비행기이며 모형비행기 대회시 스케일 부문의 심사는 기체의 묘사 충실도가 주 기준이 된다.
실기와 완전히 동일하게 스케일 다운(scale down)하여 스케일에 충실하게 제작된 스케일기를 풀 스케일 (full scale)이라 하며, 모형으로서 비행성능의 이점을 위하여 설계 변수를 조정하여 실기의 원형으로부터 약간의 변형, 보완한 것을 세미 스케일(semi scale) 이라 한다.
스포츠기 (Sports Airplane)
이렇다할 특별한 목적의 기체는 아니지만 날리기도 쉽고 멋스러우며 약간의 스턴트도 가능한 기체를 일반적으로 스포츠기라 한다.
일반적으로 안정성과 조종성 모두 한쪽으로 치우치지 않게 적절한 안성성과 조종성을 모두 어느정도 겸비할 수 있도록 설계한다.
펀플라이기 (Fun Fly Airplane)
정규 대회 패턴규정과는 달리 수직상승(vertical take-off), 토크롤(torque roll), 롤링 써클(rolling circle) 등과 같이 다이나믹한 스턴트를 즐기기 위하여 특별히 설계된 기체를 말한다.
고기동, 운동성을 위하여 추력대 중량비(T/W)가 매우크고, 큰 타각량을 사용하며 중익형 날개, 대칭 에어포일, 작은 가로세로비(aspect ratio) 등을 가진다.
(파일런) 레이싱기 (Racer Airplane)
실기의 파일런 레이싱 기종을 모델로 속도경쟁을 위하여 특별이 설계된 기체를 말한다.
속도를 높이기 위하여 항력을 줄이는데 역점을 두어 설계되어 동체, 날개 등의 단면적이 모두 작고 날개는 아주 얇은 에어포일을 채택한다. 속도가 빠르고 항력이 적은만큼 양력도 적기 때문에 조종이 민감하고 불안하며 숙련자가 아니면 상당히 날리기가 힘들다
-알씨비행기의 구조
R/C 비행기의 구조는 실제 비행기와 아주 유사하며 구조의 개념과 구성 기술 역시 실제 비행기로부터 유래되었다. R/C 비행기의 구조를 언급하기에 앞서 보다 나은 이해를 위하여 먼저 실제 비행기의 구조를 살펴보는 것이 많은 도움이 될 것으로 판단된다.
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