[Aerodynamics] Ground Effect

Ground Effect (지면효과)

가. 원인

- 비행 중인 항공기가 지면이나 수면에 가깝게 접근할 때 발생

- 지면이나 수면 근처 날개 주변의 Wingtip Vortices가 지면에 의해 발달의 방해를 받아 그 크기가 작아짐

- 이로 인해 Induced drag가 감소되어 그만큼 추력 및 양력이 증가하는 효과 발생

- Low wing 항공기에서 더 크게 발생

 

 

- Low wing 항공기에서 더 크게 발생

 

나. 특징

- 같은 속도를 만들기 위한 추력 요구량이 다름

- 같은 양력계수(Cι)을 만들기 위한 AOA가 다름

- 통상적으로 날개폭의 1배 높이에서 Induced drag는 Ground effect에 의해 1.4%밖에 감소하지 않지만

날개 폭의 1/4 높이에 있는 경우 약 25% 감소하고, 1/10 높이에는 거의 50% 감소

 

다. 이/착륙 시 발생현상 및 대처방안

비행단계	현상	대처방안 & 유의사항
이륙 시 (지면효과 구간을 떠날 때)	같은 Cι 유지를 위해 더 높은 AOA 필요 Induced drag 증가로 더 많은 추력 필요 세로안정성 감소로 Nose가 갑자기 들림 정압의 감소로 IAS 증가	정해진 이륙속도를 지킬 것 유도항력 감소로 인해 정상속도보다 더 낮은 속도에서 Lift-off 가능하나, 지면효과구간을 벗어나는 순간 다시 활주로로 떨어짐 Positive rate of climb & Safe altitude 전까지는 Landing gear와 Flap 유지
착륙 시 (지면효과 구간에 진입할 때)	이륙과 반대현상 같은 Cι 유지를 위해 더 낮은 AOA 필요 Induced drag 감소로 적은 추력 필요 세로안정성 증가로 Nose가 갑자기 숙여짐 정압의 증가로 IAS 감소 Floating 현상 발생	엔진 출력을 늦게 줄이면 Floating 거리 증가