항공기의 발달과정

Northrop F-5E (Tail No. 01557) with AIM-9 Sidewinder missiles on Nov. 19, 1981. (U.S. Air Force photo)
① 항공기의 초창기
“레오나르도다빈치“(1452~1519)는 새를 분해하고 관찰하면서 생각해낸 새가 하늘을 나는 원리인 위아래로 퍼덕이는 날개치기 장치 ‘오르니콥터’ 를 비롯해 나사식 프로펠러를 사용하여 비행할 수 있다고 언급하였다, 그렇지만 그의 이론은 정확하기는 했지만 지상에서만 행동하는 인간의 힘과 체중에 대한 비율을 정략적으로 알고 있지는 못했다. 또한, 이탈리아의 학자인 ”조바니 알폰소 보렐리“는 새의 날개치는 운동을 역학적으로 해석하고 새의 근력과 체중과의 관계를 인간과 비교 한 결과 인력만으로의 비행은 불가능 하였다고 한다. 이렇게 당시의 기술력으로는 전혀 대안이 없었지만 후에 활공기나 동력 비행기 발명에 큰 도움을 주었다.

② 인류 최초의 비행
기술수준이 양력을 이용하여 비행하는 방법을 실현하지 못하는 정도에 머물고 있을 때처음으로 기구를 띄운 사람은 프랑스 제지업자 “몽골피에 형제” 인데 그들은 불을 때면 연기가 상승하는데 착안하여 종이와 천을 붙여서 직경10m의 열기구를 만들었고, 1783년 6월에 불을때서 가열된 공기를 넣어서 약 1,800m 높이 까지 열기구를 상승시켰다.
그 후 같은해 11월에 25분에 걸쳐 약 900m 상공에서 8km를 비행하였다. 이것은 세계 최초의 유인 비행이었다.

③ 비행선과 글라이더의 등장
동력을 사용하여 프로펠러를 돌려 추진시키게 한 것이 비행선이며, 1852년 프랑스의 “앙리 지파드”가 증기기관과 프로펠러를 유선형 기구에 장작하고 속도10km/hr로 27km의 비행을 성공하였다. 그 후 독일의 장성 출신인 “펠디난트 폰 제플린“백작이 가솔린 엔진과 알루미늄 프로펠러를 장작한 대형 비행선을발명하였고, 이 비행선은 제1차 세계대전 중 영국의 런던 공습도 하였다.
1799년 영국의 “조지 케일리”는 각종실험을 통하여 비행이 가능한 날개의 모형,크기 등을 연구하였다. 그리고, 새의 모형을 본떠서 하늘을 날 수 있는 글라이더를 제작하였는데, 그 모형은 오늘날 비행기의 모체라 할 수 있을 만큼 유사한 모습을 하고 있었다.
그 후 수십년이 지난 1891년 독일의 “오토 릴리엔탈”이 드디어 자신이 제작한 글라이더를 직접 타고 비행에 성공하였다. 즉, 사람이 탈수 있는 유인글라이더 였던 것이다. 그는 비행의 방향을 자유자재로 조종하기 위해 글라이더에 비행키를 달아서 실험하려던 릴리엔탈은 1896년 8월 어느날 세상을 떠나 꿈을 이루지 못하였다.

④ 비행기의 발명
레오나르도 다빈치의 이론과 비행 형태가기구,비행선,글라이더로 점차 구체화되면서 마침내 발동기 엔진을 이용한 본격적인 비행에 대한 착상이 20세기에 이르러 실현되었다.
1903년 12월 17일, 인류의 역사가 시작된 이래 최초로 인간이 동력에 의한 비행에 성공을 거두는, 당시로서는 기적과도 같은 사건이 일어났다. 그 사건의 주인공은 바로 항공기의 아버지로 일컬어지는 “라이트 형제”였다. 형인 “윌버 라이트”는 케일리의 이론에서 출발하여 릴리엔탈의 활공기 자료를 면밀하게 분석하고, 날개 형태에 따른 양력과 항력의 비율을 계산하고 독자적인 활동기를 설계하였다. 활공기의 제작은 동생인 “오빌 라이트”가 맡았고 이들은 12마력의 4기통 가솔린 엔진(분당 1,090번 회전)으로 목제 레일을 활주하여 비행에 성공한 것이다. 랭글리 등과 같이 근대적의미의 비행기를 제작하여 하늘을 날기 위한 시도가 끊임없이지속되었으나, 인류 최초 동력 유인 비행은 이날 비로소 성공하였다. 미국 노스캐롤라이나 주의 키티호크 해안 언덕 킬 데블에서 오빌 라이트가 먼저 12초 동안 36m를 비행한 후, 형 윌버 라이트가 59초 동안 260m를 비행한 것이다. ‘라이트 플라이어-1’로 명명된 이 비행기의 초기 속도는 시속 48m에 불과하였으나, 이후 세계적으로 비행기의 개발 경쟁에 폭발적인 촉매제로 작용하였다. 라이트형제가 개발제작한 비행기 중 가장의미있는 것으로 평가되는 플라이어 3호는 통상적으로 20마일을 비행했으며 비행시마다 30분 이상을 날았다. 이로써 새처럼 날고자 하는 인류의 꿈은 마침내 이루어졌다.
·오빌라이트(동생) ·윌버라이트(형)

⑤ 제1차 세계대전 [최초의 항공기 전쟁]
제1차세계대전이 시작되면서, 성능향상과 실용화의 요구가 생겨 비행의 형식과 구조도 급격하게 변천되었으며, 1915년 경에는 목재 골조에 천이나 합판을 붙이 비행기와, 엔진수는 단발,쌍발로 이루 어져있었다. 당시 군용기의 속도는 대체로 100~200km/hr 정도였다. 제1차 세계대전이 계속된 4년간에, 비행기는 정찰 및 전투기를 수행 하는데 필수적 무기가 되었으며, 항공기술에 있어서 놀라운 발전을 가져왔다. 항공기의 성능이 전반적으로 향상 되었고, 전투기,폭격기,정찰기, 등으로 용도에 따라 비행기가 확실하게 분류되어 이용 되었다. 전쟁이후 1930년경부터 비행성능을 향상시키기 위한 항공기술이 급진적으로 발전하기 시작하였다. 1927년 “찰스 린드버그”의 대서양 횡단비행의 성공은 항공기를 실용화하여 항공수송에 활용하려는관심을 갖게 하였고, 1930년대에 금속재의 응력 외피구조인 모노코크 구조가 개발되었고, 플랩을 사용하게 되면서, 날개하중이 100kg/m2을 넘어서 점차증가, 순항속도는 300km/hr를 넘게 되엇다. 그 후, 비행기는 보다 빨리, 보다 높게, 그리고 보다 멀리 라는 성능향상을 향한 노력이 끊임 없이 전개 되었고, 사실상 항공이 놀라운 속도로 발전하게 된 요인은 제1차세계대전 이었다.

↑독일군의 포커 E 단엽기, 최초로 동조장치를 장착, 이 전투기는 전방의 적에게 계속적인 화력을 퍼부을수 있었으며 전쟁초기, 독일의 제공권 장악에 큰 역할을 했다.

⑥ 제2차 세계대전
비행기가 갖는 무기체계로써의 중요성 때문에 전쟁을 통하여 급격한 발전이 이루어졌다.
특히 제2차 세계대전 중의 항공기는극리 짧은 기간에 고도로 발전되어 완전히 실용화되었으며 무기로서도 중요성이 확고하게 되어 각 국에서 최우선적으로 확보하려는 무기체계의 하나로 되었다. 아음속이나 천음속 영역의 항공기를 개발하기 위한 모든 기술요소가 확립되었다.
제2차 세계대전 초기,후반기에 사용된 유명한 전투기로는*초기