양항비 (lift-to-drag ratio)
쉽게 풀면
양항비는 비행기가 만드는 양력에 비해 항력이 얼마나 작은지를 나타내는 효율 지표입니다. 흔히 '얼마나 잘 날아가는지'를 나타내는 숫자라고 생각하면 됩니다. 양항비가 높을수록 같은 양력을 얻는 데 필요한 항력(그리고 그것을 이기기 위한 추력과 연료)이 적어지므로, 항속거리와 연료 효율에 직접적으로 영향을 줍니다. 글라이더는 양항비가 매우 높고, 전투기는 기동성을 위해 상대적으로 낮은 편입니다.
왜 중요한가
양항비는 공력 효율을 하나의 숫자로 요약해 항속거리 방정식에 직접 들어가므로, 항공기 설계의 공력 목표는 대개 순항 양항비를 얼마나 높이느냐로 표현됩니다. 에어포일·날개 평면형·윙렛 연구의 성과가 모두 양항비 개선으로 보고되며, 글라이더와 고고도 장기체공 무인기에서는 이 값이 성능의 거의 전부를 결정합니다. 윙렛이나 날개끝 형상 최적화가 항속거리 개선 성과로 보고될 때는 대개 순항 양항비 개선치로 표현되는데, 이는 유도항력 감소가 곧 전체 항력 대비 유의미한 비중을 차지하기 때문입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
특정 받음각에서 효율이 가장 좋게 나타나서, 그 각도를 순항 시 목표로 하는 최적의 자세로 정했다는 설계 결과입니다.
양항비가 높을수록 연료 효율과 항속거리가 개선됨을 보여준다.
조금 더 깊게 보면
양항비는 받음각에 따라 변하는 값이어서 최대 양항비는 특정 속도에서만 얻어지고, 제트기의 최대 항속거리 속도는 최대 양항비 속도보다 빠른 곳에 있어 두 개념을 구분해야 합니다. 초음속에서는 조파항력 때문에 양항비가 아음속보다 크게 떨어지는 것이 보통이며, 비행기 전체의 양항비와 2차원 에어포일의 양항비는 유도항력과 동체 항력 유무 때문에 크게 달라 혼용하면 안 됩니다. 양항비가 최대가 되는 받음각과 최대 항속거리를 주는 받음각은 제트기에서 서로 다른데, 제트 엔진은 추력이 속도와 거의 무관해 더 빠른 속도에서 연료 효율이 최적화되는 지점이 따로 존재하기 때문입니다.
주의할 점
양항비가 최대가 되는 받음각과 항속거리가 최대가 되는 받음각은 정확히 같지 않으며, 후자는 엔진 효율까지 함께 고려해야 하므로 두 지표를 혼동하지 않아야 합니다.