1. 공기 역학 :
* 리프트 및 드래그 : Bernoulli의 원칙과 Newton의 운동 법칙에서 파생 된 리프트와 드래그의 기본 원칙은 항공기가 공중을 유지하는 힘을 어떻게 생성하는지 이해하는 데 필수적입니다. 날개는 위와 아래의 공기압의 차이를 만들어 리프트를 생성하도록 설계되었습니다. 반대 동작의 힘 인 드래그는 간소화 된 모양과 디자인을 통해 최소화됩니다.
* 비행 제어 : 에일러론, 엘리베이터, 러더 및 플랩은 항공기의 피치, 롤 및 요을 제어하기 위해 공기 흐름을 조작하는 제어 된 표면입니다. 물리학은 이러한 움직임이 항공기의 궤적에 어떤 영향을 미치는지 지시합니다.
* 비행 안정성 : 항공기의 안정성은 공기 역학적 특성에 의해 결정되어 교란에서 회복하고 안정적인 비행 경로를 유지할 수 있습니다. 물리학은 안정성 마진을 계산하고 안전한 비행을 보장하는 데 도움이됩니다.
2. 추진 :
* 제트 엔진 : 제트 엔진은 뉴턴의 제 3 법칙을 활용합니다 (모든 행동에 대해 동등하고 반대의 반응이 있습니다). 그들은 공기를 섭취하고 압축하고 연료를 태우고 뜨거운 가스를 배출하여 추력을 발생시킵니다. 물리학은이 과정의 열역학 및 유체 역학을 관리합니다.
* 프로펠러 : 프로펠러는 블레이드의 전면과 뒷면 사이에 압력 차이를 만들어 공기를 뒤로 밀고 항공기를 앞으로 추진하여 작동합니다. 물리학은 프로펠러의 효율성과 공기와의 상호 작용 방식을 관리합니다.
* 로켓 엔진 : 로켓은 운동량 보존의 원리를 사용하여 한 방향으로 덩어리 (추진제)를 방향으로 추출하여 반대 방향으로 추력을 생성합니다. 물리학은 우주선과 일부 군용 항공기에 중요한 로켓 엔진의 설계 및 운영을 지시합니다.
3. 역학 및 재료 :
* 구조 설계 : 항공기 구조는 비행 중에 경험할 힘을 고려하여 스트레스와 변형을 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 물리학, 특히 역학 및 재료 과학은 경량이지만 강력한 기체와 구성 요소를 설계하는 데 중요한 역할을합니다.
* 스트레스 분석 : 항공기 내에서 힘과 스트레스의 분포를 이해하는 것은 안전을 보장하는 데 중요합니다. 물리 기반 시뮬레이션 및 계산은 잠재적 인 실패 지점을 예측하고 설계를 최적화하는 데 사용됩니다.
4. 내비게이션 :
* 관성 내비게이션 시스템 (INS) : INS는 가속도계와 자이로 스코프를 사용하여 관성 및 각 운동량의 원리에 의존하여 출발점에 비해 항공기의 움직임과 위치를 추적합니다.
* 글로벌 포지셔닝 시스템 (GPS) : GPS는 위성의 무선 신호를 사용하여 항공기 위치를 정확히 찾아내어 전자기 방사선 및 시간 측정 원리를 적용합니다.
5. 날씨와 기상학 :
* 대기 조건 : 바람, 온도, 습도 및 대기압은 비행 계획 및 운영에서 모두 중요한 요소입니다. 물리학은 대기의 역학을 지배하여 조종사와 기상 학자들이 기상 조건을 예측하고 탐색 할 수 있도록합니다.
6. 환경 영향 :
* 소음 공해 : 물리학은 음파의 생성 및 전파를 설명하여 항공기 엔진의 소음 공해를 완화하는 데 도움이됩니다.
* 연료 효율 : 물리학은 연료 소비를 최소화하는 항공기 및 엔진 설계에 중요한 역할을하여 환경 지속 가능성을 향상시킵니다.
요약하면, 물리학은 항공의 모든 측면으로 짜여져 있습니다. 운동의 법칙에서 재료 및 엔진의 복잡성에 이르기까지 물리학은 항공기 비행 방법과이를 가능하게하는 기술에 대한 우리의 이해를위한 기초를 제공합니다.
