Slip vs Skid 한번에 쉽게 정리

Slip과 Skid를 알아보기 전에 먼저 항공기의 회전에 대해 알아보겠습니다.

공중에서 비행하는 항공기는 도로 위에서 움직이는 일반적인 자동차와는 확실히 구분되는 특징이 있습니다.

예를 들어, 도로 위의 자동차가 우회전이나 좌회전을 하려면 원하는 방향으로 핸들만 돌려주면 끝입니다.

 

하지만, 항공기가 회전하는 경우는 조금 다릅니다. 도로에 붙어서 움직이는 자동차와 달리 항공기는 공중에서

비행하기 때문에 3차원에서 움직인다는 것을 알아야 합니다.

 

등속 수평비행을 하는 동안 항공기는 양력과 중력의 크기는 같고 방향은 반대인 안정적인 상태입니다.

등속 수평비행 중인 항공기는 관성 때문에 선회(회전)를 하기 위해 힘이 필요합니다.

이때 필요한 힘이 바로 "bank"입니다.

 

항공기에 bank를 주게 되면 원심력(Centrifugal Force)과 구심력(Horizontal Force)이 생기게 됩니다.

바로 이 두 힘이 항공기가 선회(회전)을 하도록 만들게 되는 것입니다.

 

왼쪽의 등속수평비행과 오른쪽의 선회하는 항공기의 양력 벡터(화살표)의 차이를 잘 보면

왼쪽은 벡터가 수직방향으로만 작용하지만, 오른쪽 그림은 수평과 수직 방향으로 나눠지게 됩니다.

이렇게 양력벡터가 나뉨으로써 등속 수평 비행하던 항공기에 수평방향으로 힘이 생기게 되는 것이죠.

출처.phak

구심력(Horizontal Force)은 선회중심으로 작용하고 원심력은 구심력에 반대방향에 작용하는 힘입니다.

선회하는 항공기를 위에서 보면 아래 그림처럼 간단하게 표현할 수 있습니다.

이 두 힘이 균형을 이루어야 이상적인 선회를 할 수 있습니다.

 

이제 Slip과 Skid에 대해 이해하기 쉽게 정리해 보겠습니다.

아래 그림에서 왼쪽은 Slip, 중앙은 Skid, 오른쪽은 올바른 선회입니다.

차이가 눈에 확 들어 오시나요?? 

 

Slip과 Skid는 항공기의 꼬리, Tail이 선회반경의 어디에 위치해 있는 지로 쉽게 판단할 수 있습니다.

연한 초록색의 화살표가 의도한 선회반경이라고 생각하겠습니다.

왼쪽 그림은 항공기 Tail이 선회반경의 안쪽에, 중앙은 Tail이 바깥에 위치해 있습니다.

출처.phak

Slip은 Tail이 선회반경 안쪽에 Skid는 Tail이 선회반경 바깥에 있는 것을 알 수 있습니다.

그런데 왜 항공기의 Tail이 Slip에서는 선회반경의 안쪽에 있고 Skid는 선회반경의 바깥에 있을까요??

이것은 항공기의 무게중심(Center of Gravity, CG)을 생각하면 쉽습니다.

 

앞서 항공기에 "bank"를 주게 되면 항공기가 기울어지고 회전하게 된다고 언급했습니다.

이때, 항공기에는 원심력과 구심력이 작용하게 되고 이 두 힘은 항공기의 모든 면에 고르게 작용합니다.

Slip과 Skid의 차이는 구심력과 원심력 중 어느 힘이 더 우세한가의 차이입니다.

결국 우세한 힘만 항공기에 작용하는 것처럼 보이는 것이죠.

먼저 Slip부터 살펴 보겠습니다. 흰색 점선이 항공기의 선회반경입니다.

아래 그림에서 보이듯이 구심력이 원심력보다 우세한 경우 Slip이 발생하며 Tail이 선회반경 안에 있습니다.

항공기에 "bank"를 주게 되면 원심력과 구심력이 모두 발생하고 만약 "bank"를 너무 많이 준 경우

구심력이 원심력보다 우세해 Slip이 발생하게 되는 것입니다.

 

Slip을 해결하기 위해서는 뱅크각을 감소시키거나 선회율을 증가시키거나 혹은 이 둘을 적절하게 조합한 조치를 취해주면 됩니다.

혹은 Inclinometer의 ball이 이동한 방향의 Rudder를 차주면 됩니다.

아래 계기에 표시된 경우 오른쪽 Rudder를 차주면 됩니다.

Slip은 구심력>원심력

다음으로 Skid를 살펴보겠습니다. Slip과 정반대 현상이기 때문에 이해하기 쉽습니다.

Skid는 원심력이 구심력보다 우세한 경우 발생하고 항공기의 Tail이 선회반경의 밖에 위치해 있습니다.

Skid는 뱅크각이 부족한 경우 충분한 구심력이 생기지 못해 발생하는 현상으로 과한 선회율이 특징입니다.

따라서 뱅크각을 증가시키거나 선회율을 감소시키거나 혹은 이 둘을 적절히 조합한 조치를 취해 해결할 수 있습니다.

 

마찬가지로 계기에서 ball이 위치한 방향의 Rudder를 차 주는 것도 하나의 방법입니다.

아래 오른쪽 그림의 경우에는 왼쪽 Rudder를 차 주면 됩니다.

마지막으로 한 가지를 덧붙이면서 마무리하겠습니다.

이상적인 선회를 위해 비행 중 Rudder를 적절하게 밟아야 합니다.

 

만약 Rudder를 충분히 밟지 못한 경우 Slip이 발생하고 또 너무 많이 밟는 경우에는 Skid가 발생합니다.

위에서 언급했던 Slip과 Skid가 발생하는 이유와 마지막에 언급한 이유 중 어느 것이 선행되는지는 크게 중요하지 않다고 생각합니다. 계기를 보고 Slip이나 Skid가 발생했을 때 적절한 조치를 취해 이상적인 선회를 만드는 것이 가장 중요합니다.