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로터 블레이드는 왜 부서지지 않을까요?



헬기 개발 초창기 금속재료를 이용해 직사각형 형태로 만들었던 로터 블레이드는 강성이 높은 복합재료가 개발되고 공기역학에 대한 연구가 거듭되면서 보다 발전된 형상과 날개끝(tip) 형태를 갖게 되었습니다. 수 톤이 넘는 헬기를 공중으로 띄워 올리는 로터 블레이드를 보면 '어떻게 저 가늘고 긴 블레이드가 부러지지 않을 수 있을까?'하는 질문을 갖게 되는데요. 비밀은 고속으로 회전하는 블레이드의 역학적 특성에서 찾을 수 있습니다. 



회전하지 않는 상태에서 수리온에 장착된 블레이드 4개의 중앙부위를 크레인으로 들어 올리면 그대로 부러져 버릴 것입니다. 그러나 회전 중에는 원심력이 발생(수리온의 경우 블레이드 마다 약 25톤 정도)하기 때문에 블레이드의 변형이 감소하고, 결과적으로 수리온 무게의 4배 이상을 들더라도 부러지지 않게 되는 것입니다. 


수리온의 블레이드는 어떻게 만드나?


비행중 수리온 주로터 블레이드의 끝단은 음속에 가까운 속도로 회전하는데요. 총길이 717cm에 달하는 수리온의 블레이드는 양력을 크게 하면서도 진동을 최소화하기 위해 길이방향으로 뒤틀려지게 설계된 최초의 국산 로터 블레이드입니다. 복합재료로 만들어지는 블레이드는 벌집 모양의 허니콤 코어(honeycomb core)위에 레진(resin)을 바른 탄소섬유를 덮어, 붕어빵 기계와 비슷하게 생긴 큰 틀에서 130˚C 이상 온도로 2시간30분 가량을 구워 제작합니다. 또한 가벼우면서도 강성을 보장하는 허니콤 코어와 비행 중 발생하는 엄청난 원심력을 견딜 수 있게 하는 글래스 파이버(glass fiber) 등 80여개의 부품이 틀 안에 존재합니다.



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  1. 2015.05.28 18:30  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    비밀댓글입니다

  2. 홍회정 2015.05.29 07:34 신고  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    복합소재 블레이드는 눈,비에 장시간 노출되거나 기온차가 나는곳에서 습기와같은것에 큰영향이없는지 궁금합니다