꼬리 프로펠러가 없는 헬리콥터 (탠덤 로터)

시작하기에 앞서 꼬리 프로펠러의 역할에 대해 알아보자.

[헬리콥터 꼬리 프로펠러는 어떤 역할을 할까? | 참고하기: https://dingeek.tistory.com/2]

 

꼬리 프로펠러 없이 동체가 회전 하려는 힘을 제어하는 방법 중 하나인 '동축반전 로터'에 대해 알아보자.

[꼬리 프로펠러가 없는 헬리콥터 (동축반전 로터 편) | 참고하기: https://dingeek.tistory.com/4]

 

 

탠덤 로터의 탄생

대표적인 탠덤 로터 헬리콥터 'CH-47 치누크' 대한민국 공군 소속 HH-47

주한미군에서 대한민국 공군으로 전입된 HH-47

 

탠덤 로터를 채택한 항공기는 자동차로 치면 버스를 보는 것 같이 길고 거대하고 투박하게 생겼다. 위 사진 속 치누크 헬리콥터는 전투에 필요한 기갑, 전술차량과 병력을 수송하는 '수송용 헬리콥터'로 쓰인다.

 

 

대한민국 공군 HH-47항공기의 '램프도어' 뒷면 전체가 문으로 되어 있어 전술차량까지도 실을 수 있다.

 

수송용 헬리콥터는 병력과 물자를 싣고 내리는 데 '램프도어'를 필요로 한다. 꼬리 프로펠러를 위한 꼬리를 만드는 것은 램프도어를 낼 공간을 꼬리를 위해 내어줘야 한다는 절충점이 있다. 수송 헬리콥터로써의 역할과 최적의 공간 효율을 위해 탠덤 로터가 고안되었다. (MH-53, Mi-18과 같은 램프도어를 가진 꼬리 프로펠러 헬리콥터가 존재한다.)

 

 

 

 

 

꼬리 프로펠러가 없는 탠덤 로터 헬리콥터는 어떻게 제자리 비행을 할 수 있는가?

 

CH-47 치누크 헬리콥터의 로터 회전 방향

 

반 시계 방향으로 회전하는 로터가 발생시키는 시계 방향 회전 토크를 시계 방향으로 회전하는 로터의 힘으로 서로 상쇄하는 방법을 사용했다. 이를 통해 헬리콥터의 중심을 잡기 위하여 공중에 뜨는 힘에 전혀 도움되지 않는 꼬리 프로펠러(테일 로터) 사용을 피할 수 있게 되었다.

 

 

'동축반전 로터'는 하나의 축 위에 두 개의 로터로 설계되어 있는 형태인 반면 '탠덤 로터'는 두 개의 축으로 분리된 로터를 가지고 있는 것이 특징이다. 사실상 탠덤 로터와 동축반전 로터는 원리가 동일하다고 할 수 있다.

 

 

 

 

 

탠덤 로터는 반대방향으로 회전하는 두 로터의 충돌을 어떻게 막았을까?

 

동축반전 로터는 서로 다른방향으로 회전하는 로터가 위, 아래로 배치 되어 서로 충돌을 일으킬 일이 없다. 하지만 탠덤 로터는 두 로터가 전, 후로 비슷한 높이에 배치되어 있기 때문에 로터 간 충돌이 생길 수 있어 보인다.

 

 

싱크로나이즈드 기어의 투시도 https://engineering.stackexchange.com/questions/3342/coupling-in-a-twin-engine-tandem-rotor-power-train

 

로터 사이의 충돌 문제를 해결하기 위해 싱크로나이즈드 기어(Synchronized Gear)를 적용하여 톱니바퀴가 맞물리듯이 회전 하기 때문에 두 로터 블레이드(헬리콥터의 날개 깃)는 충돌할 염려가 없다.