인간은 얼마나 빠르게 이동할 수 있을까 1부.

인류의 이동수단 발.
최대속도: 약 10~20km/h 시작.

이족보행을 선택하여 도구를 사용할 수 있게 되었고 그 결과 지능은 올라갓지만 신체적 능력,
효율은 가히 지상 동물중 꼴찌가 되버린다.

좀더 효율적으로 움직이고 싶다.. 좀더 효율적으로 물건을 옮기고싶다

이런 갈망은 인류 최고의 발명품, 바퀴를 탄생시킴

인류와 파이(π)의 만남.

바퀴를 통해 직선운동과 회전운동의 만남.

바퀴로 만들고 이것도 만들고 저것도 만들고 !!!!

하지만 갈수록 지식이 축적되고 인류는 이에 만족하지 않았다.



아~~ 쫌 더 빨리 달리고싶다!! 좀더 효율적으로! 빨리 이동하고싶다



그럼 바퀴가 있으니까 그앞에 빠른놈을 끌게 만들자!
닝겐은 효율낮으니까 빨리달리는 ... 말? 효율 좋지
먹이만 먹여주면 엄청 잘달린다 (사실상 생체 엔진)

그렇게 마차가 탄생.


그런데 바퀴가 존나 달리려면 너무 덜컹거린다 .


마 그럼 도로 깔아라 ~!

기동성, 전투력이 상급이기에 마차를 도입한 이집트, 로마같은 중세국가국가 ㅆㅅㅌㅊ로 일어선다.

그후로 이렇다 할 큰 발전(오늘 주제에 대해) 이 없다가
18세기에 유럽의 작은 섬나라에서 또한번의 대격변이 일어나게 됨.

제임스 와트: 생체엔진 x까라 ! 말 부려먹어서 동력 얼마나 얻을라고? 난 더 큰 동력, 높은 효율을 원한다!

바로 그 유명한 '산업혁명' 발발

오 지금까지 풀먹여서 짐 끌던새x들하고 질적으로 틀리네??

.. 이 증기기관과 바퀴를 합쳐볼까?

 

인류의 역대급 ㅆㅅㅌㅊ 이동수단 기차, 자동차를 발명하게 된다.

그러던 중

니콜라스 오토: 나도 기관하나 만들었음!
흡입-압축-폭발-배기 4행정의 ㅆㅅㅌㅊ 엔진!
더이상 추하게 자동차 앞에 메갈 몸통만한 증기솥 달고다닐 필요 없졍~

엔진내부에서 연료를 폭발시키며 사이즈는 훨씬 작은 내연기관이 발명되며
이동수단의 황금기가 열림.

규모가 작은 기관에서는 제한조건상 증기기관보다 내연기관이 훨씬 효율이 좋았기 때문에
거대한 증기기관차나 발전소에서는 증기기관을 이용,
자동차처럼 소형기관에는 내연기관을 주로 사용하게 되었다
(솔직히 여기서 열기관 설명 들어가게되면 끝이 없다.. 그냥 대충설명하고 넘김
공대생들 불편해도 그냥 넘겨들어)



캬~~ 이제 지상에서 인간이 제일 빠르네...
그런데 더 멀리 더 빨리 갈 순 없을까??

땅이라는 구속조건 때문에 골치 아프다 ...

위로 올라가보는건 어떻겠?


그렇게 인간은 하늘로 눈을 돌리게 된다.

그러나 육상과는 전혀다른 물리법칙

대충 프로펠러 엔진에 달아다가
띄우기는 띄우는데.. 허접하다 ...

씨발 유체역학 앙망....

그 전 까진 엔진 실린더내의 폭발력으로 샤프트 돌려서 동력을 얻어다가
땅을 밀어 박차고 앞으로 나갔는데 하늘위에선 박차고 나갈 땅이 없노..
하늘위에서의 추진력을 이해 해야한다!

뉴턴유체, 점도, 레이'노'즈, 유선, 유적선 ,네이비어-스톡양력, 표면 박리층, 와류 ~
calculating..........
OK! It's possible!!!!
요시! 양력, 항력에대해 대충 이해 완료!

그렇게 하늘의 바퀴, 제대로 된 프로펠러와 비행익의 발명. 가자! 하늘로

이제부터는 유체의 운동량(M*V 질량 곱하기 속도)에 의한 추친이다!
지금부터는 공기를 밀어내면서 앞으로 나아간다
(유체에서는 질량유량이긴한데 엠 도트 못쓰겠노)

히이잉~ 빠르긴 한데 그래도 더 빨리가고싶다..
연료 더 놓고 엔진성능 높여서 끝까지 가봐영~
.
.
.
.



??:응 안돼 돌아가.

흐응~~? ~ 그냥 연료 드립다 퍼넣으면 빨리지는거 아냐?

그러나..

쉬울줄 알았는데... 이새x를 뛰어넘을 수가 없...

이 특별한 속도에 인류는 '음속, 마하' 라는 이름을 붙여주게 됨.

뭔가... 뭔가가 있다 ....프로펠러로는.. 한계가 있다!

읭?? 그런데 왜 우리 지금까지 폭발에너지를 쓸데없이 기계 통해서
회전에너지로 돌려서 또 그걸로 공기를 밉니까?

뭔말?

아 그니까. 폭발력-> 추진력 으로 바로가면 될걸
왜 폭발력->피스톤->캠축-> 잡다한 기계부품들 ->프로펠러 회전-> 추진력으로 가냐 이깁니다.
기계부품 많아지면 기계효율만 나빠지고.. 어짜피 하늘위에서
추진력은 MV 아닙니까? 폭발 팽창으로 배기속도V 뻥튀기 ㄱㄱ!

............ 그렇'노'!! 니가 옳다!!
(하지만 당시 재료과학, 구조공학 유체역학 등의 한계 때문에 한참뒤에나 실현이 됨.
이 글에 관해서는 이미 장황한 초음속에 대한 정보글이 있음 검색에 초음속 쳐라)

그렇게 해서 탄생한 제트엔진

마하를 찢어버렸다.

최초의 초음속 제트기 Bell X-1

한번 뚫리니 그 다음은 쉽다

마하 3이상 날아다녔던 'SR-71' 일명 블랙버드 기록상 '가장빠른 비행기'

이제는 수시간 내로 지구를 돌 수 있을정도의 속도를 가지게 되었다.

한 숨 돌리려는 찰나.. 냉전 발발로인한 무제한 군비증강 경쟁, 기술 경쟁.

인류는 하늘보다 더 높은곳을 보게 된다.

좋았어! 수직으로 존나 상승 달에 깃발은 우리가 먼저 꽂는다!
공기가 희박하니 마찰력도 줄어든다 개이득!!!

...............??? 뭐? 공기가 희박하다고?!

공기가 희박하는 말은 엔진에서 연소가 제대로 일어날 수 없다는 뜻,
지금껏 고속 추진방식은 공기를 압축흡입, 공기중의 산소와 연료를 섞어서 폭발시켜 배기되는 유체의
반작용력으로 추진력을 얻었는데 위로 올라갈수록
공기량이 줄어들어 연소자체가 불가능해진다!

 

출처일간베스트