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헬리콥터는 어떻게 비행하는가? 《헬리콥터 조종 교과서》는 이 질문에 답하는 항공 교양서다. 헬기 조종술의 기본을 정리하고, 로터에서 엔진, 연료 계통, 동체에 이르는 기계적 구조까지 설명한다. 100장이 넘는 그림과 도표가 낯선 헬기 지식을 비교적 쉽게 전달한다.

하늘을 지배하는 위대한 정복자
헬리콥터의 조종과 구조를 익히는 비행 원리 해설

하늘을 정복하다.(conquer the sky) 영미권에서는 헬리콥터가 비행하는 모습을 이렇게 표현한다. 요란한 회전 날개(로터)를 움직여 마치 대기를 휘어잡으며 비행하는 듯한 모습이 인상적이기 때문이다. 확실히 헬리콥터는 비행기와는 다른 모습이다. 평범한 날개 대신 블레이드 여러 장이 로터를 이루고, 이 로터가 바람을 일으키며 하늘을 난다.
거대한 로터를 돌리며 솟아오르는 헬기의 독특함에 끌려, 많은 사람들이 호기심을 품을 법하지만 헬리콥터의 비행 원리와 조종법을 알기란 매우 어려운 일이다. 시중에 있는 관련 도서는 대학 교재뿐이고, 인터넷에서 살펴볼 수 있는 자료도 여기저기 산재돼 있어서 체계가 없다. 즉, 일반인을 위해 잘 정리한 자료를 찾기가 거의 불가능하다는 말이다.

헬기는 어떻게 날아오르는가?
125장의 그림과 도표로 쉽고 빠르게 대답하다

헬기와 관련한 여러 의문을 풀고 싶은 사람이 있다면, 《헬리콥터 조종 교과서》를 선택해보자. 이 책은 항공 업계에서 베테랑으로 이름난 저자가 자신의 경험과 노하우를 집대성한 항공 교양서이자 입문서다.
일반인을 대상으로 집필한 책답게, 헬리콥터라는 항공기를 단계적으로 설명한다. 먼저 조종석의 내부를 보여주고, 계기판과 레버, 페달 등이 어떤 기능을 담당하고 어디에 배치됐는지를 알려준다. 조종석을 대강 파악한 후에는 헬기 조종술을 설명한다.
사실 헬리콥터를 조종하는 일은 굉장히 어렵다. 비행기 실용화에는 약 10년이 걸렸는데 헬리콥터는 무려 30년이 걸렸다. 로터에 적용되는 공기역학을 해명하고, 그에 맞는 조종술을 개발하는 데 많은 시간이 걸렸기 때문이다. 지금도 비행기를 어느 정도 조종해본 뒤에 헬리콥터를 조종하는 게 관례라고 한다. 이에 저자는 보다 쉽게 헬기 조종술을 소개하려고 여러 면에서 애를 썼다. 조종간의 기능을 확실히 설명하고, 조종법이 잘 요약된 그림을 많이 사용해서 직관적인 이해가 가능하게 독자를 배려한 것이다.
물론 이 책을 한 번 읽었다고 해서 당장 헬기 운행이 가능하다고 생각하는 이는 아마 없을 것이다. 그럼에도 불구하고 이 책 하나면 헬기 조종과 관련한 대략적인 내용을 파악하고 이해하는 데 무리가 없다. 저자는 이륙과 선회 비행, 호버링, 착륙, 오토로테이션 같은 조종술의 기본을 이 책에 모두 담았다.
헬기를 좀 더 깊이 이해하려면 공기역학을 알아야 한다. 그래야 헬기의 움직임과 조작이 이해되기 때문이다. 저자는 책에서 헬기를 공중에 띄우는 힘인 양력이 왜 발생하는지를 소개하고, 헬리콥터의 블레이드와 로터가 왜 이런 모양을 하고 있는지를 설명한다. 그리고 이를 바탕으로 헬리콥터의 움직임을 동적(정적) 안정, 중립, 불안정으로 나눠서 살펴본다. 조금 어려운 내용이긴 하지만 헬리콥터 움직임을 이해하는 데에는 필수이니 반드시 짚고 넘어가야 한다.

조종술에서 헬기의 동체 구조까지!
한 권으로 정리하는 헬리콥터의 모든 것

헬리콥터는 비행기와 다르게 움직인다. 이 움직임의 특징을 알아보려면 로터의 운동과 컨트롤 시스템을 이해하면 된다. 비행기의 보조날개, 승강키, 방향키에 비해서 헬리콥터 로터는 복잡한 운동을 한다. 메인 로터의 구조와 블레이드에 적용되는 운동 세 가지, 테일 로터의 형식과 구조, 호버링이나 전진 비행을 할 때의 블레이드 운동 등을 살펴보면, 왜 헬리콥터 조종이 외줄 타기에 비유되는지를 실감할 수 있을 것이다.
이 책은 조종법뿐만 아니라 헬리콥터의 기계적 구조를 파악하는 데에도 많은 도움을 준다. 조종 장치와 비행계기, 엔진 계기, 에어컨, 전기 장치 등을 정리하며 요즘 헬리콥터에 일반적으로 사용되는 가스터빈 엔진의 구조와 종류, 장점 등을 정리한다. 트랜스미션과 연료 계통, 동체 구조의 종류와 그에 쓰인 재료를 알아보고, 마지막으로 헬리콥터의 역사까지 살펴보면 조종석에서 시작한 이 책의 여정이 마무리된다.
헬리콥터는 비행기보다 조종이 어렵고, 그 구조 또한 복잡하다고 알려져 있다. 일반인이 헬기를 이해하는 일은 처음부터 무리일지도 모른다. 물론 《헬리콥터 조종 교과서》를 집필한 저자의 생각은 조금 다르다. 헬기 메커니즘이 분명 어렵고 복잡하지만 어떤 분야든 초보자에게는 어려운 법이다. 조금씩 단계별로 알아가고 이해한다면 아무리 복잡한 체계라도 이해할 수 있는 길이 생긴다. 헬기의 비행 원리와 메커니즘을 알고자 하는 모든 사람들에게 이 책은 훌륭한 길잡이가 되어줄 것이다.

머리말
제1장 헬리콥터 조종의 구조
콕핏의 내부
계기판의 구성 12│레버와 페달 17
이륙에 대하여
통상 이륙 18│활주 이륙 19│최대 성능 이륙 21
선회 비행을 하는 법
호버링 중의 선회 23│전진 비행 중의 선회 24
호버링을 하는 방법
수평 방향의 제어 25│수직 방향의 제어 25│기수 방향의 제어 26
지면 효과
진입과 착륙을 하는 방법
통상 진입 28│급각도 진입 29│활주 착륙 30
오토로테이션
오토로테이션 착륙 32│데드맨즈 커브 33

제2장 헬리콥터 공기역학의 구조
양력은 왜 발생하는가?
연속의 법칙 36│베르누이의 정리 38│받음각과 실속 39
저항은 어떻게 발생하는가?
층류와 반류 43│유선형 44│경계층 44│층류 경계층 45
난류 경계층 46│경계층 박리 47│날개의 압력 분포와 압력 중심 49
날개골
NACA 계열 날개골 52│로터 블레이드 전용 날개골 53
날개의 평면 형상
회전 날개의 평면 형상 55│날개의 평면형에 따른 실속 방지 56
헬리콥터의 안정
안정의 종류 58│항공기의 세 축 60│메인 로터의 안정 61
호버링 중의 안정

제3장 헬리콥터 로터의 구조
블레이드의 개수와 크기
블레이드의 개수 64│로터의 지름 65│메인 로터의 구조 66
블레이드에 작용하는 세 가지 하중 67│전관절형 로터 67
반관절형 로터 69│무관절형 로터 70│무베어링형 로터 73
테일 로터
테일 로터의 배치 75│테일 로터의 구조 77│테일 로터의 형식 78
호버링할 때의 블레이드 운동
코닝 83│드래깅 85
전진 비행을 할 때의 블레이드 운동
플래핑 86│사이클릭 페더링 88│자이로스코픽 프리세션 88
코리올리 힘 90│드래깅의 진동 흡수 91

제4장 헬리콥터 시스템의 구조
조종 장치
메인 로터와 연결 98│테일 로터와 연결 102
헬리콥터의 비행계기
공합 계기 103│자이로스코프 계기 106
엔진 계기
엔진 토크계 110│엔진/로터 회전계 110│터빈 온도계 111
윤활유 압력계/연료 압력계 112
방진 장치
진동의 원인과 대책 113│블레이드 트래킹 113
에어컨 장치
난방 116│냉방 118
방화 · 소화 장치
화재 감지 장치 119│소화 장치 119
전기 장치
교류 발전기 122│스타터/발전기 122│조명 장치 124

제5장 헬리콥터 엔진 · 연료 계통의 구조
엔진 계통
가스터빈 엔진의 이점 128│가스터빈 엔진의 종류 128
가스터빈 엔진의 출력 130│터보샤프트 엔진의 구조 131
가스터빈 엔진의 구조
압축기 133│연소실 135│터빈 137
트랜스미션
트랜스미션의 역할 142│프리휠 클러치 142
연료 계통
연료의 종류 145│연료 탱크 145│연료 보급 147
연료량계 147│방화와 배수 148
윤활 계통
윤활유 149│트랜스미션의 냉각 149│엔진의 윤활 153

제6장 헬리콥터의 기체 구조
동체 구조
모노코크/세미모노코크 구조 156│트러스 구조 156
테일 유닛과 착륙 장치
테일 유닛 159│착륙 장치 161
금속 재료
알루미늄 합금 163│마그네슘 합금 165│티타늄 합금 166│강철 167
복합 재료
복합 재료란? 169│헬리콥터의 복합 재료 169

제7장 헬리콥터의 역사와 현재
헬리콥터의 역사
헬리콥터의 발명 172│헬리콥터의 실용화 173│제트 헬리콥터의 탄생 176
로터를 기준으로 한 분류
싱글 로터 177│트윈 로터 177
로터의 회전 방향을 기준으로 한 분류
감항류별
헬리콥터의 용도
세계의 헬리콥터 현황 186│닥터 헬기 187│여객 운송 188
헬리포트
헬리포트의 종류 190│헬리포트의 설치 기준 192
새로운 헬리포트 공간 193│해상 헬리포트 193

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