나선불안정 (spiral instability)
한 줄 정의: 방향안정성이 가로안정성에 비해 지나치게 강할 때, 작은 뱅크각 교란이 스스로 커지면서 롤과 요가 결합된 채 서서히 나선형으로 강하하는 경향으로 나타나는 동적 불안정성입니다.
쉽게 풀면
나선불안정은 비행기가 아주 살짝 옆으로 기울어지기 시작하면, 그 기울기가 스스로 점점 더 커지면서 서서히 나선을 그리며 아래로 떨어지는 경향을 말합니다. 방향안정성(풍향계처럼 원래 방향을 향하려는 성질)이 가로안정성(수평을 유지하려는 성질)보다 지나치게 강할 때 이런 경향이 나타나기 쉽습니다. 다행히 이 불안정성은 진행 속도가 매우 느려서, 조종사가 계기를 보며 천천히 수정할 수 있는 시간적 여유가 있는 경우가 많습니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"수직꼬리날개 면적을 줄이자 나선불안정 모드의 시간상수가 개선되었으나 더치롤 감쇠가 함께 저하되는 절충 관계가 나타났다."
꼬리날개를 작게 만드니 나선형으로 서서히 기우는 불안정 현상은 나아졌지만, 대신 다른 종류의 옆흔들림 진동이 더 심해지는 상충 관계가 확인되었다는 연구 결과입니다.
주의할 점
나선불안정과 더치롤은 종종 서로 반대 방향으로 영향을 주는 설계 절충 관계에 있어, 한쪽 안정성을 지나치게 개선하려 하면 다른 쪽 안정성이 나빠질 수 있다는 점에 유의해야 합니다.