헬리콥터 메인 로터의 갯수에 숨겨진 비밀

왜 헬리콥터는 여러 개의 블레이드가 달린 로터를 사용할까

잠시 쉬어가는 포스팅입니다. 

헬리콥터에는 비행을 위해 대형 프로펠러, 메인로터가 달려 있습니다. 다양한 기체에 다양한 로터가 달려 있는데요. 그럼 헬리콥터의 메인로터의 날개는 총 몇 개일까요?

http://www.freeimageslive.co.uk/

정답은 2개에서 8개 사이 입니다. 

주로 4엽이 많이 사용되는데요. 2엽과 3엽은 구형 모델에서, 5엽,6엽은 일부 특수 모델에서 많이 발견되지요. 러시아 밀 설계국의 Mi-26은 세계 최대의 헬기 답게 가장 많은 8엽이 달려 있습니다.

2엽 : UH-1, AH-1

3엽 : CH-46, CH-47, SA 319 Alouette III, Ka-50

4엽 : AH-64, UH-60, 수리온, 링스

5엽 : Mi-28 , MD500, AW101 멀린, RAH-66

6엽 : CH-53

8엽 : Mi-26

위키피디아 - 로터크래프트 리스트

UH-1 휴이 / en.avia.pro

Ah-1 코브라 / www.pinterest.com

로터 개수별 유명한 헬기를 추려 보면, 우선 2엽은 국군에서 마르고 닳도록 사용중인 UH-1 휴이, AH-1 코브라가 대표적입니다. 

이들 헬기는 점차 UH-60 블랙호크, 수리온, 그리고 AH-64 아파치로 대체되고 있지요. (공교롭게 후속 기종들은 모두 4엽을 가지고 있습니다. )

CH-47 치누크 / au.pinterest.com

CH-46 씨나이트 / en.wikipedia.org/wiki/Boeing_Vertol_CH-46_Sea_Knight

3엽의 경우는 다소 특이한데, 역시 국군이 애용중인 CH-47치누크가 로터당 3개의 블레이드를 가집니다. 텐덤 방식의 자매기체인 CH-46 시나이트도 유사한 형상을 하고 있지요. 

KA-50 호컴/ commons.wikimedia.org

SA319 알루엣 III / www.airwar.ru

러시아의 KA-50/52 역시 로터 블레이드가 3+3 개인데요. 동축반전을 채택하여 이채로운 형상을 갖습니다. 그러고 보니 오래 전에 퇴역한 해군의 SA319 알루엣 III도 3엽이로군요.

AW101 멀린 / www.airwar.ru

RAH-66 코만치/mars555.snimka.bg

Mi-28 하보크 / thaimilitaryandasianregion.wordpress.com

MD500 디펜더 /www.mdhelicopters.com

5엽 블레이드는 AW101 멀린, RAH-66이 채택하고 있습니다. 러시아의 Mi-28도 5엽이고, 특이하게 소형 헬기인 MD500도 블레이드를 다섯 개 가지고 있고요.

CH-53 슈퍼스탤리온 /www.scoop.it

Mi-26 헤일로 / en.wikipedia.org

6엽과 8엽은 각각 한 모델이 있습니다. 서방 최대의 헬리콥터인 CH-53 슈퍼스탤리온이 여섯 개의 날개를, Mi-26는 덩치에 걸맞게 여덟 개의 날개를 가지고 있습니다. 날개 수가 많을 뿐만 아니라, 각 블레이드의 길이도 어마어마하지요, 여러모로 덩치 값을 하는 헬기들입니다.

여기서 한가지 의문이 생깁니다. 왜 헬기에 따라 각각 다른 로터 수를 가지게 되는 걸까요?

sputniknews.com

로터가 많으면 회전 반경 내의 로터 면적이 넓어집니다. 같은 회전 수에 더 많은 양력을 얻을 수 있습니다.

 어떤 속도를 내기 위해 2엽이 10회전이 필요하다면, 4엽은 5회전만 하면 됩니다. 기민하면서 더 조용하게 이동할 수 있습니다. (아시죠? 이해를 위한 단순 비교입니다.) 

하지만 로터 수가 많다는 건 더 무겁다는 소리도 됩니다. 그에 걸맞는 엔진이 달려야만 최적의 성능을 낼 수 있지요.

주로 큰 출력을 요하는 대형 핼기들의 블레이드 수가 많은 경향을 보이는 것도 이 때문입니다.

www.pinterest.com

여기에 조금 더 덧붙이면, 

블레이드 수가 늘어날수록 허브의 구성이 복잡해집니다. 로터의 날개는 가변피치가 적용되어 있는데요. 날개의 각도를 바꾸려면 기계적인 장치가 추가로 더 들어갈 수 밖에 없지요. 

늘어난 블레이드 수 만큼 폭과 무게를 줄이기 위해 복합 소재를 사용하고. 가변피치에, 해상형의 경우 접힐 수 있는 구조까지 가져야 합니다. 

www.acclaimimages.com

수리온 개발 당시에도 이 로터 개발에 상당히 애를 먹었다고 알려지는데요. 

별 거 아닌 것 같이 보여도, 다엽 로터는 만들기 힘든 핵심 부품인 셈입니다.