스틱 앤 러 더 - PART 4 . 안정 된 비행 을 위한 비행기 의 본성 
 CHAPTER 7 . WHAT THE PLANE WANTS TO DO 
 비행기 자체 에 내재 된 본능 적 인 특성 에 대해서 얘기 를 하 면 우선 비행기 는 어떤 특정 한 자세 를 유지 하 려는 경향 보다 는 속도 를 일정 하 게 유지 하 려고 하 는 본능 이 있 다 . ( speed keeping tendency ) 여기 에 는 수평 미익 ( horizontal stabilizer ) 이 역할 을 하 는데 기수 가 내려가 서 속도 가 증가 하 게 되 면 수평 미익 은 마이너스 의 받음각 을 가지 고 스 평 미익 아래쪽 으로 힘 이 작용 하 게 되 어 다시 기수 가 들리 게 된다 . 기수 가 들려서 속도 가 떨어지 게 되 는 경우 도 수평 미익 이 작용 하 게 되 어 반 대로 회복 하 게 된다 . 실제로 비행기 설계자 들 이 의도 하 는 수평 미익 의 목적 은 tail up 이 아니 고 tail down 이 다 . 겉보기 에 는 수평 미익 의 받음각 이 양 의 값 ( positive angle of attack ) 을 갖 는 것 같 아도 0 내지 음 의 값 이 다 ! 비행기 의 무게 는 기수 가 낮 아 지 게 ( nose down tendency ) , 수평 미익 은 기수 가 높 아 지 게 ( nose up tendency ) 하 여 이 둘 이 밸런스 를 이루 는 것 이 다 . 비행기 의 본능 적 특성 은 속도 에 관한 것 이 지만 더 정확 한 의미 로 는 받음각 에 대한 것 이 다 ! 비행기 는 선회 때 에 도 마찬가지 로 같 은 받음각 을 유지 하 기 위해 약간 기수 가 낮 아 진다 . 이것 은 속도 가 일정 하 게 하 는 것 과 는 약간 다르 다 . ( 보통 speed 와 angle of attack 은 같 은 목적 으로 쓰이 지만 이런 경우 는 약간 다르 다 . ) 
 [ TAIL ] 
 Tail 의 horizontal stabilizer 는 어떤 특정 한 자세 와 속도 를 유지 하 도록 설계 되 어 있 다 . 즉 일정 한 속도 로 안정 적 인 수평 비행 을 하 다가 속도 가 떨어지 면 비행기 는 mushing 하 기 시작 한다 . 상대 풍 은 밑 으로부터 오 고 받음각 은 커져서 꼬리 날개 가 갖 는 받음각 은 커진다 . tail 에 up - force 가 작용 하 여 비행기 는 nose - down 되 고 일정 한 정도 로 속도 가 증가 할 때 까지 그 자세 는 계속 된다 . 
 ( 이 때 비행기 의 nose 가 아닌 tail 이 무겁 다면 어떻게 될까 ? -- stall 에 쉽 게 빠지 고 회복 도 잘 안 된다 . ) 
 ㆍ반대의 경우 도 마찬가지 ( 그림 참조 ) 
 [ THE EFFECT OF POWER ] 
 비행기 는 대부분 스로틀 을 닫 아서 파워 를 줄이 면 speed - up , 열 어서 파워 를 늘이 면 speed - down 하 려고 하 는 tendency 가 있 다 . 아주 안정 적 인 한 비행기 의 경우 예 를 들 어 보 기 로 하 자 . 그 비행기 에서 어떤 파워 로 스로틀 을 셋 팅 해 놓 고 100 mph 로 수평 비행 을 할 때 스로틀 을 열 어서 파워 를 증가 시키 면 상승 하 면서 , 닫 아서 파원 를 줄이 면 하강 하 면서 일정 한 속도 를 유지 하 려고 한다 . 하지만 실제로 는 슬로 틀 을 열 면 70 mph 로 상승 하 고 , 닫 으면 130 mph 로 하강 한다 . 그 이유 는 여러 가지 인데 그 중 하나 가 propeller blast 때문 이 다 . 파워 를 증가 시킬 떄 프로펠러 후류 가 꼬리 날개 를 치 고 down force 는 증가 . 따라서 nose - up 하 기 떄문 이 다 . 파워 를 줄일 떄는 그 반 대로 작용 한다 . 이러 한 이유 로 스톨 스피드 에 가깝 게 착륙 접근 하 던 비행기 가 갑자기 go around 할 때 기수 가 갑자기 들려 power stall 로 가 는 경우 가 있 다 . - 이 경우 조종사 가 조종간 을 콘트롤 해야 한다 
 ( stick 에 약간 의 forward pressure 를 줘야 한다 ) . 결론 적 으로 모든 좋 은 비행기 는 built - in stability 가 있 다 . 하지만 위 의 power effect 같 은 원 하 지 않 는 효과 도 있 기 때문 에 그것 을 조절 하 는 것 이 바로 조종사 의 역할 이 다 . 
 [ How Dihedral Works ] 
 Dihedral 은 비행기 의 정적 인 자세 에 도움 이 된다 . 그림 의 비행기 는 현재 skid 하 고 있 는 중 이 다 . 상대 풍 은 그림 을 보 는 우리 의 눈 쪽 에서 가 며 오른쪽 비행기 는 위 에서 본 모습 이 고 화살표 방향 으로 진행 하 고 있 다 . 이 비행기 는 오른쪽 날개 의 받음각 이 커져 오른쪽 이 들려서 왼쪽 으로 뱅크 를 함 으로써 skid 를 정지 시킨다 . 이런 식 으로 비행기 가 안정 된다 . 
 [ Spiral Stability ] 
 보통 비행기 들 은 조종간 에서 손 을 떼 면 똑바로 보 다는 선회 를 한다 . 그런데 이것 이 토크 ( torque ) 때문 은 아닌 것 같 다 . 왜냐하면 프로펠러 가 없 는 글라이더 도 선회 를 하 기 때문 이 다 . 
 그 이유 는 의 설명 에 는 두 가지 힘 이 동시 에 작용 하 는 데 예 를 들 면 --- gust 때문 에 오른쪽 으로 날개 가 밑 으로 기울 면서 그 쪽 으로 side slip 하 면 weathercocking 때문 에 nose 는 오른쪽 으로 , 이후 에 는 전 에 나온 것 같이 오른쪽 으로 bank 하 거나 아니 면 오른쪽 날개 가 내려가 면서 lift 가 증가 하 여 다시 올라오 면서 왼쪽 으로 rolling 하 거나 두 가지 중 하나 이 다 . 
 ( Dihedral 이 무지 크 고 vertical fin 이 아주 작 다면 후자 이 고 반 대로 vertical fin 이 무지 크 고 dihedral 이 없 다면 전자 이 다 . ) ( 이 두 가지 는 이미 전 에 기술 한 내용 인데 저자 가 책 을 쓸 당시 전 세계 에서 겨우 수십 명 정도 만 정확히 이해 하 며 저자 자신 도 잘 모른다고 하 였 음 . 이 점 고려 하 여 새로운 비행기 설계 시 안정 적 인 비행기 를 참고삼 아서 실수 를 반복 해 가 면서 한다고 함 . ) 
 [ Over - banking tendency ] 
 예 를 들 어 오른쪽 으로 날개 가 기울 면 그쪽 으로 slip 한다 . Dihedral 에 의해 오른쪽 날개 가 복원 되 기 전 약간 오른쪽 으로 yawing 되 고 왼쪽 날개 가 빨라 지 므로 lift 증가 , 따라서 banking . Banking 되 면 slip 되 고 아까 와 같 은 일 이 반복 . Bank 가 크 게 증가 하 면 yawing effect 의 결과 는 nose 가 땅 쪽 으로 . ( bottom rudder 를 밟 는 효과 ) 
 CHAPTER 8 . THAT THING CALLED TORQUE 
 우리 가 토크 ( torque ) 라고 부르 는 것 은 프로펠러 때문 에 생긴다 . 토크 의 영향 은 비행기 의 속도 가 작 을수록 더 크 기 때문 에 이륙 이나 , 상승 , 급선회 ( steep turn ) 등 의 경우 에 그 영향 이 커서 조종사 가 보 기 에 시계 방향 으로 회전 하 는 프로펠러 인 경우 에 오른쪽 러 더 의 사용 이 필요 하 며 반대 로 하강 ( dive ) 시 에 는 왼쪽 러 더 의 사용 이 필요 하 다 . 비행기 의 기수 가 한쪽 으로 돌아가 려고 하 는 이유 몇 가지 를 살펴보 도록 하 겠 다 . 
 [ Gyroscopic Precession ] 
 비행기 가 왼쪽 으로 기울 려고 하 는 몇 가지 이유 가 있 는데 그 중 하나 가 세차 ( gyroscopic precession ) 이 다 . 엔진 과 프로펠러 는 커다란 회전 하 는 덩어리 인데 이 축 이 움직일 때 운동 의 방향 은 축 의 움직임 방향 과 직각 으로 작용 한다 . 
 조종사 가 볼 때 시계 방향 으로 회전 하 는 프로펠러 의 경우 조종간 을 뒤로하 여 nose up 되 면 오른쪽 으로 , 오른쪽 러 더 를 사용 하 여 기수 를 오른쪽 으로 돌리 려 하 면 nose - down 으로 , nose - down 을 유도 하 면 왼쪽 으로 , 외쪽 러 더 를 사용 하 면 nose - up 방향 으로 움직인다 . 하지만 보통 비행기 에서 이러 한 영향 은 미미 하 다 . ( 1 , 2 차 대전 전투기 에서 는 전투 시 문제 가 발생 하 곤 했 다 . 또한 Twin engine tail dragger 에서 take - off run 때 tail 을 갑자기 들 면 left turn 한다 . single rudder 일 경우 심각 한 문제 가 될 수 있 다 . ) 
 [ Action & Reaction ] 
 프로펠러 가 시계 방향 이 면 비행기 는 시계 반대 방향 으로 회전 → Left wing low → 이것 을 방지 하 기 위해 Left wing 에 좀 더 high angle of attack → left wing 에 more drag → nose - left 이상 과 같 은 문제 가 생길 수 있 다 . 이것 은 nose left tendency 라기 보 다는 left wing low tendency 라고 보 아야 하 며 미미 하 다 . 하지만 2 차 대전 때 의 스 핏 파이어 같이 wing span 이 짧 고 프로펠러 는 크 면서 아주 출력 이 좋 은 경우 는 위험 할 수 있 다 . ( 스톨 에 가까운 상태 에서 스로틀 을 완전히 열 어서 풀 파워 를 낼 때 , 또한 랜딩 기어 가 짧 은 비행기 가 지상 에 있 을 때 도 위험 할 수 있 다 . ) 
 [ The Spiraling Slipstream ] 
 프로펠러 의 후류 가 비행기 를 타 고 돌 면서 꼬리 부분 의 수직 미익 ( vertical stabilizer ) 를 때려서 왼쪽 으로 치우치 려는 경향 이 있 음 을 보여준다 . 이것 이 비행기 의 기수 가 왼쪽 으로 치우치 려 하 고 조종사 가 이 를 바로잡 기 위해서 오른쪽 러 더 를 써야 하 는 현상 이 생기 는 것 을 설명 할 수 있 는 가장 중요 한 원인 이 다 . 비행기 제작자 들 은 이러 한 현상 을 줄이 기 위해 꼬리 부부 을 약간 기울이 기 도 하 는데 그렇게 하 면 파워 를 증가 시킬 때 에 는 효력 이 있 겠 으나 파워 를 줄이 고 하강 할 때 에 는 반대 의 영향 이 생기 므로 비 효율 적 인 것 이 라 생각 된다 . 그래서 대부분 의 비 해기 제작자 들 은 꼬리 의 방향 은 순 항시 의 조건 에 맞추 어서 제작 한다 . 
 아래 그림 은 파워 온 스톨 ( power on stall ) 에 가깝 게 비행 하 는 비행기 가 커다란 left yaw tendency 때문 에 오른쪽 러 더 를 밟 고 있 는 상태 에서 스톨 에 걸리 면 급격 한 하강 때문 에 left yaw tendency 가 없 어 지 는 것 을 나타낸다 . 조종사 는 습관 적 으로 계속 오른쪽 러 더 를 밟 고 있 어 트러블 이 생길 수 도 있 다 . 
 Left yaw tendency 를 줄이 거나 없애 기 위해 테일 밑 에 커다란 vertical fin 을 붙일 수 도 있 지만 랜딩 기어 의 높이 에 따라 제한 적 이 므로 쉽 지 않 다 . 또한 수평 미익 의 양쪽 끝 에 H - tail 모양 으로 두 개 의 작 은 tail 을 만들 거나 엔진 의 방향 을 약간 기울일 수 도 있 다 . ( 과거 의 조종사 들 은 이런 스타일 의 비행기 는 비행기 같 지 않 다고 해서 별로 좋 아 하 지 않 았 다 . )