스포일러 (spoiler)
쉽게 풀면
스포일러는 날개 윗면에 세워지는 판으로, 이름 그대로 양력을 '망가뜨리는(spoil)' 역할을 합니다. 스포일러를 세우면 그 부분의 매끄러운 공기 흐름이 흐트러져 양력이 줄고 항력이 늘어납니다. 착륙 직후 바퀴에 무게를 빨리 실어 제동력을 높이거나, 하강할 때 속도를 늘리지 않으면서 고도를 낮추거나, 좌우 날개에 비대칭으로 사용해 롤 조종을 보조하는 등 다양한 용도로 쓰입니다.
왜 중요한가
스포일러는 날개 윗면 유동을 흐트러뜨려 양력을 줄이고 항력을 키우는 장치로, 착륙 직후 바퀴에 하중을 실어 제동 효과를 높이고 순항 중에는 롤 제어와 강하율 조절에 쓰입니다. 대형기에서는 고속에서 에일러론 역효과를 피하기 위해 스포일러로 롤을 보조하므로, 비행제어 설계 연구에서 조종면 배분 문제의 단골 요소입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
착륙한 비행기가 스포일러를 완전히 세우자 날개가 양력을 거의 잃어버려서 바퀴가 지면을 훨씬 세게 누르게 되었다는 결과입니다.
스포일러를 더 많이 펼칠수록 공기저항은 늘지만 좌우로 기울이는 조종은 더 쉬워졌다는 결과입니다.
조금 더 깊게 보면
스포일러는 양력을 파괴하는 방식으로 작동하므로 에일러론과 달리 한쪽만 올려도 역요가 아니라 같은 방향의 요가 생겨 선회에 유리하지만, 작동 초기에 응답 지연과 비선형성이 있어 미세 조종에는 불리합니다. 착륙 후 지상 스포일러가 자동 전개되지 않으면 활주거리가 크게 늘어 활주로 이탈 위험이 커지므로, 자동 전개 조건 설정이 안전 절차에서 중요하게 다뤄집니다. 스포일러는 비행 중 에일러론을 보조해 롤을 돕거나 대칭으로 올려 스피드브레이크로 쓰이는 비행스포일러와, 접지 후 바퀴의 스쿼트 스위치나 휠 회전 신호와 연동되어 완전히 전개되는 지상스포일러로 나뉘며, 두 종류는 작동 조건과 전개 폭이 다릅니다.
주의할 점
스포일러는 에일러론과 함께 롤 조종 보조에도 쓰이지만, 근본적으로는 양력을 줄이는 장치이므로 저고도에서 부주의하게 사용하면 의도치 않은 급격한 고도 손실로 이어질 수 있습니다. 여객기에서는 비행스포일러를 좌우 대칭으로 올리는 기능을 흔히 스피드브레이크라 부르므로, 같은 조종면이 롤 보조용 비대칭 전개와 감속용 대칭 전개라는 두 역할을 겸한다는 점을 구분해 이해해야 합니다.