비점성 유동을 가정했을 때 질량보존에 의해 유도되는 게 속도 퍼텐셜에 관한 미분방정식이고 라플라스방정식 형태로 주어지니, 여기에 적절한 경계조건 (쿠타조건 등)을 주고 미분방정식을 풀면 속도장이 구해지는 거고, 이렇게 구해진 속도장을 가지고 베르누이 방정식을 적용하면 압력분포가 구해지니 양력을 구할 수 있음. 본질적으로 받음각, 에어포일 형상 등이 경계조건이 됨으로써 결정하는 것이 이 속도장이 되는 것이고 받음각과 에어포일 형상에 대해 각각의 원리로 양력을 설명해야 하는 것이 아님. 굳이 말하자면 베르누이 방정식을 이용한 설명은 이쪽이 됨. 이 속도장을 구하는 과정을 직관적으로 설명하기 힘드니 쉽게 설명하려다 나오기 쉬운 오류가 동시통과이론 같은 것임. 또한 작용 반작용은 고전역학 체계의 모든 힘에 작용하는 힘이고 날개 주변을 따라 움직이는 공기 흐름이 아래로 변하면서 생기는 반작용으로 양력을 설명할 것이라면, 그 공기 흐름의 변화를 모두 측정했으면 그게 곧 양력의 크기임. 에어포일 형상에 의한 흐름의 변화도 당연히 여기 포함되어 나타나게 됨. 이건 애초에 날개 주변 흐름을 시스템적 관점으로 보는 것이기 때문. 가끔 보면 양력은 작용반작용의 원리 일부 베르누이 원리 일부 둘을 합쳐야 양력이 된다 이런식의 설명이 있는데, 양력에 대한 접근 방향이 다른 거지, 두개를 합쳐야 양력이 되는 게 아님.
가장 간단한 설명은 상승할 때 비행기 날개를 비스듬이 해서 바람이 날개를 위로 밀어 올리기 때문이 아닌가요. 하강할 때는 바람이 아래로 밀기 때문이고. 이때 바람의 압력이 강해야하기 때문에 초속 70미터 이상 달려야 비행기는 뜰 수 있다. 그래서 압력을 많이 받기 위해서 비행기 날개가 매우 크다. 다만, 비행기가 날개 아래 압력을 많이 받을 수록 날개 윗편에 생기는 압력도 커지기 때문에 유선형으로 해서 그 압력을 줄인다....이게 간단한 것 아닌가요...
@@ABC-kx5gy 뭐 수직축형 풍력터빈이 아닌 이상 시위선을 기준으로 상하대칭이 아닙니다. 따라서 보통 윗캠버의 곡률과 아랫캠버의 곡률이 다릅니다. 스 모양이으었던 형태는 _ V 형태가 되겟죠. 윗면의 속도가 더 빨라서 베르누이 효과때문에 양력이 발생한거 아니야? 라고 생각하시는 분에게는 배면비행이 과연 가능한가라고 생각될겁니다. 양력을 상실하면 중력이 지배해 낙하하기 시작하지 않을까 말이죠.
@@yeaho5579 제 글이 살짝 오해를 일으킨거 같습니다. 말씀이 맞습니다. 캠버가 있으면 aoa lift 곡선이 shift 되서 영양력받음각이 음수에 있는 형태지요. 전투기는 상하대칭이어서 뒤집힌 채의 적은 각도에서도 유리한 양력을 얻을 수 있는게 맞습니다. 윗 댓글 쓰신분께 첨언하자면 비행원리와 같은 과학적 지식에서야 그렇다지만 더불어 oil 계통에 원할한 공급문제, 승무원과 승객의 안전, 비행거리와 같은 경제성 문제를 포함해서 항공기를 설계하기 때문에 더욱 복잡합니다
5:05.제가 수학과 출신에 조종사가 된 사람이라 애매하긴한데…이미지에서, 캠버 위쪽,(단면에서. 위쪾으로. 지나가는 공기의 양이..더 많고 빠르다,,,라는 식으로 시각화 하셨는데. 비행기가, 공기 유체를 지나는데, 분수령처럼 갈라지는 지역을 봤을때, 아래쪽은 점들이 적게 지나가고, 위에는 많이 지나간다면, 그 기압차로, 비행기가 눌릴거 같은데요. 속도를 표시하고자 하다가. 시각적 오류가 발생하네요. 참 설명하기가 어려운거 같아요 ; 😊
정말로. 양력이 발생했다면, 중력(무게)로 아래로 가속하는것만큼의 반대방향으로 양력이 발생하는것데, 작용박작용의법칙을 생각한다면. .. 양력이. 발생하는것을.,, 시각화한 5:07즈음의 단면 영상에서는. 공기의 흐름이. 맞바람으로 불다가, 날개의 단면적인 지나고 난 후에는 하강기류로 바뀌는 모습을 보여야 했을텐데요.. 눈금 한칸 만큼. 공기가 아래로 낮아서, 맞바람(relative wind)을 유지한거가, 주변공기가 아래로 가속을 당하고, 그 반작용으로 양력이다…라고 해석하긴 좀 무리인듯요? 이런 논점들이 많아서, 왜 뱅기가 나는지 설명하기 어렵다 하는거 같네요 ;P. 그래도 영상 정말 멋집니다. 제가 할수있는거보다 30배는 더 논리정연하신거 같아요 앞으로도 좋은 영상 화이팅
@@jaemyungkim5226 유량이 동일하다고 가정, 전압이 일정하가고 가정(얇은날개 위아래로 온도차 내지는 마찰에 의한 손실도 같다 가정) 했을때에 속도에 대한 에너지 압력에 대한 에너지 위치에너지의 합은 동일합니다 위에가 속도가 높으니 저압 형성 아래기 속도가 낮으니 고압 형성입니다 물론 실제 유체에서는 날개 뒷전에서 같은 유체입자가 만나는게 아니라서 이를 통해 양력을 설명하는건 중학교 수준입니다.
도대체 양력이 발생하는 이유를 모른다는게 무슨말인지 모르겠음.. 나비에 스토크스 방정식의 3차원 일반해를 모른다고 양력의 발생 메커니즘이나 원인을 모른다고 할수있나? 계산 할수 있고 적용할수 있으며 예측할수 있으면 되지 더이상 뭘 더 바람? 양력이 발생하는 이유는..근본적으로 전자기력 때문임. 공기분자가 날개 구성 분자를 뚫고 지나가지 못하기 때문이고.. 좀 더 근본적으로는 모든 원자는 하나의 양자상태에 둘이상 존재할수 없는 파울리 배타원리를 따르는 페르미온이기 때문이고.. 원자들이 페르미온인 이유는 스핀 값이 반정수이기 때문임.. 왜 반정수냐고? ..그건 …그냥 근원적인 성질임.. 설마 이걸 모르기 때문에 양력을 설명할수 없다는건 아니겠지? 😂😂
이래서 신형 항공기를 만들면, 지금도 오랜시간과 횟수에 걸쳐서 테스트 비행을 하는 것. 대충은 아는데, 정확히 알지는 못한다. 만약에 완벽히 설명하는 이론과 방정식이 만들어지면, 시뮬 만으로도 요구성능을 완벽히 충족하고, 프로토타입과 수천번의 테스트 비행도 필요가 없어지고, 비용을 아주크게 절감할수 있으며, 누구나 컴퓨터 시뮬 만으로 잘 나는 항공기를 만들수 있음. 문제는... 유체역학 이라는건, 근본적으로 카오스와 비선형 물리의 총체 라는 것.ㅋㅋㅋㅋ
@@bangdoll4500 우선 테스트 비행은 엔진의 테스트 비행입니다. 제트터빈엔진에서 엔진은 유체역학 + 연소공학( 질량보존,운동량방정식,에너지보존+화학종의 나비에-스토크스 방정식까지인 부분입니다.) 영상의 주제인 날개 때문에는 테스트 비행을 하지 않습니다. 날개 하나씩 만들어 올리는게 아니고 추랴서 만든다 할지라도 비용의 문제가 있습니다. 컴퓨터 시뮬이 시간이 걸리고 불완전한 경우 풍동실험으로 많이 대체하죠. 나비에 스토크스 방정식의 매끈한 해 또는 그에 대한 해석이 나왔으면 좋겟으나, 이마저도 유체의 운동량에 대한 실마리이지 운동학적 상사가 되지 않는 인승이 다른 비행기에서는 폭이나 길이가 달라징 수 있으니 요구성능을 완벽히 충족하지 못하는 딜레마에 빠질 수 있을거라 생각합니다.
날개에 뒤쪽이 위아래로 조종할수 잇는부분이 잇는데 아래로 내리면 제트엔진 추진력에다가 공기가 밑으로 밀어주기때문에 뜨는거아님? 간단한걸 어렵게 풀어낼려고 하니 답이 안나오는거같은데 난 그냥 단순하게 그렇게 생각함 반대로 착륙할땐 날개뒤쪽을 위로 올려서 공기가 위로 흐르면서 비행기를 눌러주는거고...
![[Pick 사이언스] “한국 초전도 기술 꼭 필요해!” 핵융합 초대형 사업 나선 영국이 ‘콕 집었다’..서울대 연구진이 만든 ‘세계 최고’ 초전도 자석의 비밀!](http://i.ytimg.com/vi/Gqn0zKdrB38/mqdefault.jpg)
이 많은 내용을 6-7분짜리 설명으로 이리 잘 전달을 하시는거 보고 감탄했네요 ㅎㅎ 영상 퀄리티가 아주 훌륭합니다.
감사합니다^____^
언더스탠딩에서 쿠타 주코프스키 이론을 민태기 소장님이 소개해주셔서 처음 알게된 유체역학 초짜입니다만 회전하는 유체와 날개에 작용하는 유체의 움직임이 물리적으로 좀 더 명확히 이해되었네요 민소장님 강의도 들었다고 조금이라도 아는척 해봤습니다 좋은 영상 감사해요😊
1:21초부터 설명하는 동시통과이론(Equal Transit Theory)은 NASA에서 오류가 있다고 했습니다.
"죄송합니다. 부장님이 먼저 휴가 떠나셧습니다. 부장님이 돌아오실때까지 모든 직원의 휴가는 보류됩니다"
영상 너무너무 잘 보고 있습니다!!
혹시 뉴턴의 공간관(절대공간)과 마흐의 공간관 관련 내용도 다뤄주실수 있으실까요? 글로만 이해하려니 잘 이해가 가지 않아서 석사님 해석이 듣고싶습니다!🥰
이야 엄청난 주제네요!
비점성 유동을 가정했을 때 질량보존에 의해 유도되는 게 속도 퍼텐셜에 관한 미분방정식이고 라플라스방정식 형태로 주어지니, 여기에 적절한 경계조건 (쿠타조건 등)을 주고 미분방정식을 풀면 속도장이 구해지는 거고, 이렇게 구해진 속도장을 가지고 베르누이 방정식을 적용하면 압력분포가 구해지니 양력을 구할 수 있음.
본질적으로 받음각, 에어포일 형상 등이 경계조건이 됨으로써 결정하는 것이 이 속도장이 되는 것이고 받음각과 에어포일 형상에 대해 각각의 원리로 양력을 설명해야 하는 것이 아님. 굳이 말하자면 베르누이 방정식을 이용한 설명은 이쪽이 됨. 이 속도장을 구하는 과정을 직관적으로 설명하기 힘드니 쉽게 설명하려다 나오기 쉬운 오류가 동시통과이론 같은 것임.
또한 작용 반작용은 고전역학 체계의 모든 힘에 작용하는 힘이고 날개 주변을 따라 움직이는 공기 흐름이 아래로 변하면서 생기는 반작용으로 양력을 설명할 것이라면, 그 공기 흐름의 변화를 모두 측정했으면 그게 곧 양력의 크기임. 에어포일 형상에 의한 흐름의 변화도 당연히 여기 포함되어 나타나게 됨. 이건 애초에 날개 주변 흐름을 시스템적 관점으로 보는 것이기 때문.
가끔 보면 양력은 작용반작용의 원리 일부 베르누이 원리 일부 둘을 합쳐야 양력이 된다 이런식의 설명이 있는데, 양력에 대한 접근 방향이 다른 거지, 두개를 합쳐야 양력이 되는 게 아님.
비행기를 가까이서 보면 이 쇳덩이가 난다는 게 참 신기한데, 중력보다 양력이 아주 조금만 커도 추진력만 있으면 날아가기는 할 듯..
3:12 에서나온 오일러방정식 말고..유체역학에서 나비에스토크스 방정식에서 점성항이 없는 오일러 방정식을 의미하는겁니다.. 오일러방정식이 한개가 아니라서..생긴 해프닝인듯
@@정기원-p1j 도형에 대해서도 오일러 방정식이 있죠 ㅋㅋㅋ
날개에 의한 양력발생 부분에서.. 에어포일에 관한 설명을 조금 더 덧붙였다면 좋았을뻔..
가장 간단한 설명은 상승할 때 비행기 날개를 비스듬이 해서 바람이 날개를 위로 밀어 올리기 때문이 아닌가요. 하강할 때는 바람이 아래로 밀기 때문이고. 이때 바람의 압력이 강해야하기 때문에 초속 70미터 이상 달려야 비행기는 뜰 수 있다. 그래서 압력을 많이 받기 위해서 비행기 날개가 매우 크다. 다만, 비행기가 날개 아래 압력을 많이 받을 수록 날개 윗편에 생기는 압력도 커지기 때문에 유선형으로 해서 그 압력을 줄인다....이게 간단한 것 아닌가요...
괜히 석사가 아니구나 ㅜㅜ ㄷㄷ
얼굴도 훈남에 목소리 전문 교수님 같은 강의 나같이 저학력자한테는 그저 영웅 (이유즉슨 머리도 안좋은 나같은 사람에게 저렇게 이해되게 잘 설명해주시니 🙏🏻)
과찬해주셔서 감사합니다^____^
아무리 수학적 물리적으로 설명을 들어도 눈앞에 거대한 쇳덩이가 떠있는거 보면 마냥 신기하기만 하다
그러면 비행기가 거꾸로 날때(대표적으로 전투기 종류가 배면 비행을 할 때)는 정상 비행 할 때의 날개 각도와 반대로 되나요?
@@ABC-kx5gy
뭐 수직축형 풍력터빈이 아닌 이상 시위선을 기준으로 상하대칭이 아닙니다.
따라서 보통 윗캠버의 곡률과 아랫캠버의 곡률이 다릅니다.
스 모양이으었던 형태는
_
V 형태가 되겟죠.
윗면의 속도가 더 빨라서 베르누이 효과때문에
양력이 발생한거 아니야? 라고 생각하시는 분에게는 배면비행이 과연 가능한가라고 생각될겁니다. 양력을 상실하면 중력이 지배해
낙하하기 시작하지 않을까 말이죠.
@@ABC-kx5gy
영상에서 빠르게 얘기하엿듯 받음각이 있을때에는
작용 반작용 효과에 의해 힘이 발생합니다.
그러면 배면비행이 가능하게끔 날개형태를 만들어야하는 거 아니야? 하시겠지만
AOA(각도)-Lift(양력)곡선을 설명할순 없지만
각도에 따른 양력그래프를 원점대칭은 아니고 180도 뒤집은거 마냥 이각도에서 양력이 생겻으니
A- 2 -1 0 1 2 3 4 5
L -2 -1 0 1 2 3 4 5
정상비행이 각도를 올랴서 양력이 생겻듯
배면비행도 각도를 내려서 양력이 발생합니다.
부호 바뀌엇지만 뭐 상대풍 기준이라
위로 뜨는 방향입니다
애초에 민항기와 전투기는 날개의 형상이 틀리고
전투기의 경우엔 위아래가 똑같이 생김
민항기는 이 영상처럼 위는 둥글게 하단은 일자로 만들고
@@yeaho5579
제 글이 살짝 오해를 일으킨거 같습니다.
말씀이 맞습니다. 캠버가 있으면 aoa lift 곡선이
shift 되서 영양력받음각이 음수에 있는 형태지요.
전투기는 상하대칭이어서 뒤집힌 채의 적은 각도에서도 유리한 양력을 얻을 수 있는게 맞습니다.
윗 댓글 쓰신분께 첨언하자면 비행원리와 같은 과학적 지식에서야 그렇다지만 더불어 oil 계통에 원할한 공급문제, 승무원과 승객의 안전, 비행거리와 같은 경제성 문제를 포함해서 항공기를 설계하기 때문에 더욱 복잡합니다
간만에 왔는데 열심히 하고 있구나.
허석사. 구해주지 못해 미안해.
오랜만에 찾아주신 게 저를 구해주신 겁니다^0^
저는 비행기가 뜨는 이유를 알고있는데 비밀로 하겠습니다
제가 비행기 만들어질때마다 날개에 윙가디움레비오사 마법 걸고 있습니다
고라파덕이 머리 아픈 이유를 알겠다
날개가 있으니 날겠쥬~. 추력이 몸통무게 우섭도록 아~주 강하닝께.
그냥 추진력 좋은 개쩌는 제트엔진이 날개에 달려 있으니깐 날라가는거지ㅋㅋ 날개도 없는 누리호 로켓도 3단 엔진으로 우주로 날려보내던데ㅋㅋ
여기서도 이해 못하고 갑니다...ㅜㅜ
저의 설명이 부족했나봅니다ㅜㅜ
오일러 방정식 그거 아닌데
설명해주시면 배우도록 하겠습니다.
@@KoreaScienceTechnology오일러 공식이랑. 오일러 라그랑쥬 방정식이랑… 검색만하셔서 보신거 같은데. 결국은 잘 퍼와서, 시각적으로 편집하신거군요 ㅡㅠ
5:05.제가 수학과 출신에 조종사가 된 사람이라 애매하긴한데…이미지에서, 캠버 위쪽,(단면에서. 위쪾으로. 지나가는 공기의 양이..더 많고 빠르다,,,라는 식으로 시각화 하셨는데. 비행기가, 공기 유체를 지나는데, 분수령처럼 갈라지는 지역을 봤을때, 아래쪽은 점들이 적게 지나가고, 위에는 많이 지나간다면, 그 기압차로, 비행기가 눌릴거 같은데요. 속도를 표시하고자 하다가. 시각적 오류가 발생하네요. 참 설명하기가 어려운거 같아요 ; 😊
정말로. 양력이 발생했다면, 중력(무게)로 아래로 가속하는것만큼의 반대방향으로 양력이 발생하는것데, 작용박작용의법칙을 생각한다면. .. 양력이. 발생하는것을.,, 시각화한 5:07즈음의 단면 영상에서는. 공기의 흐름이. 맞바람으로 불다가, 날개의 단면적인 지나고 난 후에는 하강기류로 바뀌는 모습을 보여야 했을텐데요.. 눈금 한칸 만큼. 공기가 아래로 낮아서, 맞바람(relative wind)을 유지한거가, 주변공기가 아래로 가속을 당하고, 그 반작용으로 양력이다…라고 해석하긴 좀 무리인듯요? 이런 논점들이 많아서, 왜 뱅기가 나는지 설명하기 어렵다 하는거 같네요 ;P. 그래도 영상 정말 멋집니다. 제가 할수있는거보다 30배는 더 논리정연하신거 같아요 앞으로도 좋은 영상 화이팅
@@jaemyungkim5226
유량이 동일하다고 가정,
전압이 일정하가고 가정(얇은날개 위아래로
온도차 내지는 마찰에 의한 손실도 같다 가정)
했을때에
속도에 대한 에너지
압력에 대한 에너지
위치에너지의 합은 동일합니다
위에가 속도가 높으니 저압 형성
아래기 속도가 낮으니 고압 형성입니다
물론 실제 유체에서는
날개 뒷전에서 같은 유체입자가 만나는게
아니라서 이를 통해 양력을 설명하는건
중학교 수준입니다.
도대체 양력이 발생하는 이유를 모른다는게 무슨말인지 모르겠음..
나비에 스토크스 방정식의 3차원 일반해를 모른다고 양력의 발생 메커니즘이나 원인을 모른다고 할수있나?
계산 할수 있고 적용할수 있으며 예측할수 있으면 되지 더이상 뭘 더 바람?
양력이 발생하는 이유는..근본적으로 전자기력 때문임.
공기분자가 날개 구성 분자를 뚫고 지나가지 못하기 때문이고..
좀 더 근본적으로는 모든 원자는 하나의 양자상태에 둘이상 존재할수 없는 파울리 배타원리를 따르는 페르미온이기 때문이고..
원자들이 페르미온인 이유는 스핀 값이 반정수이기 때문임..
왜 반정수냐고? ..그건 …그냥 근원적인 성질임..
설마 이걸 모르기 때문에 양력을 설명할수 없다는건 아니겠지? 😂😂
이래서 신형 항공기를 만들면, 지금도 오랜시간과 횟수에 걸쳐서 테스트 비행을 하는 것.
대충은 아는데, 정확히 알지는 못한다.
만약에 완벽히 설명하는 이론과 방정식이 만들어지면, 시뮬 만으로도 요구성능을 완벽히 충족하고, 프로토타입과 수천번의 테스트 비행도 필요가 없어지고, 비용을 아주크게 절감할수 있으며, 누구나 컴퓨터 시뮬 만으로 잘 나는 항공기를 만들수 있음.
문제는... 유체역학 이라는건, 근본적으로 카오스와 비선형 물리의 총체 라는 것.ㅋㅋㅋㅋ
@@bangdoll4500
우선 테스트 비행은 엔진의 테스트 비행입니다.
제트터빈엔진에서 엔진은 유체역학 + 연소공학(
질량보존,운동량방정식,에너지보존+화학종의 나비에-스토크스 방정식까지인 부분입니다.)
영상의 주제인 날개 때문에는 테스트 비행을 하지 않습니다. 날개 하나씩 만들어 올리는게 아니고 추랴서 만든다 할지라도 비용의 문제가 있습니다.
컴퓨터 시뮬이 시간이 걸리고 불완전한 경우 풍동실험으로 많이 대체하죠.
나비에 스토크스 방정식의 매끈한 해 또는 그에 대한 해석이 나왔으면 좋겟으나, 이마저도 유체의 운동량에 대한 실마리이지
운동학적 상사가 되지 않는 인승이 다른 비행기에서는 폭이나 길이가 달라징 수 있으니 요구성능을 완벽히 충족하지 못하는 딜레마에 빠질 수 있을거라 생각합니다.
멀더 알려고해 100% 알기전에 넌 죽는다 이게 내 이론일세 100세보험 출시 ? 100세되서 돈타서 머할건데? ㅋㅋ
乃乃乃
날개에 뒤쪽이 위아래로 조종할수 잇는부분이 잇는데 아래로 내리면 제트엔진 추진력에다가 공기가 밑으로 밀어주기때문에 뜨는거아님? 간단한걸 어렵게 풀어낼려고 하니 답이 안나오는거같은데 난 그냥 단순하게 그렇게 생각함 반대로 착륙할땐 날개뒤쪽을 위로 올려서 공기가 위로 흐르면서 비행기를 눌러주는거고...