인간의 비행이란 오직 과학적 지식의 힘에 의해서 이루어진다(Man’s flight through life is sustained by the power of his knowledge). 항공조종사, 항공정비사, 그리고 항공기 설계자 등 항공분야의 종사자들이 항공역학이나 비행역학의 지식이 부족한 상태에서 일하는 것은 매우 무모하다.

비행역학(flight mechanics)이나 항공역학(aerodynamics)은 항공기(aircraft)에 작용하는 힘들에 의해 일어나는 항공기의 운동인 비행(flight)을 다룬 학문이다. 비행을 중점으로 기술하면 비행역학이고, 작용하는 힘들을 중심으로 기술하면 항공역학이다. 비행역학이나 항공역학에 관련된 책은 내용의 수준과 범위에 따라 두 가지 종류로 나눌 수 있다. 항공기를 설계하거나 정비할 엔지니어를 위한 비행역학(flight mechanics for engineers)과 비행기를 조종해야 하는 조종사를 위한 비행역학(flight mechanics for pilots)이다. 본 교재는 이러한 두 분야를 모두 고려하여 필요한 기본원리를 기술하고자 노력하였다. 내용의 수준은 대학생들의 기초물리학과 기본적인 수학지식만으로도 충분히 이해할 수 있도록 기술하였다. 조종사나 항공기를 설계하거나 운영해야 할 사람은 이러한 원리를 잘 이해하고 있어야 안전한 비행이 보장될 수 있다. 만약 이러한 지식이 없다면 비행(flight)은 어려움(plight)이거나 공포(fright)가 될 것이다. 

이 책의 제1장은 비행의 의미와 역사적 배경, 그리고 각종 항공기를 분류하였고, 제2장은 대기권과 그 물리적 특성에 관하여, 제3장은 비행역학을 이해하는 데 필요한 비행기의 항공역학에 관한 내용이다. 제4장에서는 이 교재의 핵심내용이 될 비행성능에 관한 내용으로 등속수평비행성능, 상승/하강성능, 선회 및 항속성능 등에 대해 기술하였다. 제5장은 이륙과 착륙의 여러 가지 비행형태에 대한 비행성능을 해석하였다. 그리고 제6장에서는 비행안전을 이해하는 데 도움이 되는 안정성(stability)과 조종성에 관하여 기술하였으며, 제7장에서는 비행하는 데 있어서 반드시 관심을 가져야 하는 기동비행 및 특수비행(special maneuvering)에 대해 소개하였다. 각 장의 예제들을 통하여 이해를 돕도록 하였고, 각 장 끝에는 선택형과 계산형의 문제풀이를 통해 종합적인 이해와 응용능력을 배양하도록 하였다.  

-머리말 중에서-

머리말 / iii
 

제 1 장 항공기 일반
1.1 인간비행의 역사 3
1.2 우리나라 항공의 태동기 14
1.3 항공기의 분류체계 22
￭ 연습문제 30
 

제 2 장 대기권의 물리
2.1 대기권(atmosphere)의 분류 39
2.2 대류권의 특성 41
2.3 대류권의 물리량 47
2.4 표준대기(標準大氣: standard atmosphere) 58
2.5 부력(buoyancy force) 64
￭ 연습문제 66
 

제 3 장 비행기의 항공역학
3.1 비행기에 작용하는 힘 79
3.2 비행기의 공력계수 90
3.3 공력계수의 영향요소 93
3.4 날개의 공력특성 119
3.5 비행기의 양항특성 134
￭ 연습문제 142
 

제 4 장 비행성능
4.1 서 론 159
4.2 등속수평비행(steady level flight) 성능 160
4.3 항속(range and endurance) 성능 176
4.4 등속상승비행(steady climbing flight) 성능 185
4.5 등속하강비행(steady descending flight) 성능 192
4.6 등속 선회 성능(steady turning performance) 197
4.7 가속 상승비행(accelerated climb flight) 성능 204
￭ 연습문제 213
 

제 5 장 이륙과 착륙 성능
5.1 공역과 비행장 237
5.2 이륙 성능(take-off performance) 244
5.3 착륙 성능(landing performance) 254
5.4 이착륙에서의 문제 263
￭ 연습문제 275
 

제 6 장 안정성과 조종성
6.1 비행기의 기체축과 운동 285
6.2 안정성의 구분 288
6.3 세로 정안정성(longitudinal static stability) 291
6.4 방향 정안정성(directional static stability) 309
6.5 가로 정안정성(lateral static stability) 316
6.6 동안정성(dynamic stability) 326
6.7 실속과 스핀(Stall/Spin) 331
6.8 조종성(control) 340
 

제 7 장 기동비행
7.1 V-n 선도 363
7.2 특수 기동비행 369
￭ 연습문제 349
 

부 록 387
1. 각종 단위 및 환산표
2. 표준대기표
3. 기타 참고사항
 

참고문헌 399
찾아보기 403

￭ 연습문제 349

윤용현

공군사관학교 졸업 (이학사)

인하대학교 대학원 졸업(항공공학석사)

미시시피주립대학 대학원 졸업(항공우주공학박사)

공군사관학교 항공우주공학과 교수

미국 첨단유체공학센터 연구원

국립순천대학교 기계우주항공학부 객원교수

초당대학교 항공학부 교수

국민대학교 대학원 특임교수

한국 항공우주학회 이사역임, 펠로우 회원(현)

한국 전산유체공학회 부회장/감사 역임

한국 항공운항학회 부회장 역임, 감사(현)

글로벌 항공우주산업학회 감사(현)

무인항공기 시스템 국제표준화 한국대표단장(현)

한국항공우주학회 학술상/ 대통령 표창/ 보국훈장 삼일장

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