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인류의 이동수단 발.

최대속도 : 약 10~20km/h 시작.





이족보행을 선택하여 남은 손으로 도구를 사용할 수 있게 되었고 그 결과 머리가 발달



 

좀더... 좀더 효율적으로 움직이고 싶다..

좀더 효율적으로 물건을 옮기고 싶다

이런 갈망은 인류 최고의 발명품, 바퀴를 탄생시킴




인류와 파이(π)의 만남.



 

바퀴를 통해 직선운동과 회전운동의 만남.

바퀴로 이것도 만들고 저것도 만들고 나날이 발전했고

인류는 이에 만족하지 않았다.

좀 더 효율적으로 ! 빨리 이동하고 싶다 !




 

그럼 바퀴가 있으니까 .. 그앞에 빠른놈을 끌게 만들자 !

인간은 신체가 약하니까 빨리달리는.. 말이 어떨까?

먹이만 먹여주면 장거리도 문제없다 ! (사실상 생체 엔진)
 



 

그렇게 마차가 탄생.

덜컹거림을 방지하기 위해 자연스레 도로가 깔리게 되고

도로를 깔면서 기동성, 전투력이 좋은 마차를 도입한

이집트, 로마같은 고대국가가 발전한다

그후로 이렇게 할 큰 발전이 없다가

18세기 유럽의 작은 섬나라에서 또한번의 대격변이 일어나게 됨.

 


 

제임스와트 : 말 부려먹어서 동력 얼마나 얻으려고?

난 더 큰 동력, 높은 효율을 원한다 !

바로 그 유명한 '산업혁명' 발발




 

오오.. 지금까지 풀먹여서 짐 끌던것과 질적으로 다른데?

그럼 이 증기기관과... 바퀴를 합쳐볼까?




 

인류의 역대급 이동수단 최초의 기차, 자동차를 발명하게 된다.

1937년 증기기관차 최대속도 : 201km/h




 

니콜라스 오토 : 나도 기관하나 만들었음 !

흡입 - 압축 - 폭발 - 배기 4행정의 엔진 !

더이상 이상하게 자동차 앞에 커다란 증기솥 달고다닐 필요없어 ~




 

엔진내부에서 연료를 폭발시키고 사이즈는 훨씬 작은 내연기관이 발명되며

이동수단의 황금기가 열린다

규모가 작은 기관에서는 제한조건상 증기기관보다 내연기관이 훨씬 효율이 좋았기 때문에

거대한 증기기관차나 발전소에는 증기기관을 이용,

자동차처럼 소형기관에는 내연기관을 주로 사용하게 되었다





이제 지상에서는 인간이 제일 빠르다 ..



 

그런데 더 멀리, 더 빨리 갈수는 없을까?

땅이라는 구속조건을 벗어나 위로 올라가보는건 어떨까?

그렇게 인간은 하늘로 눈을 돌리게 된다.




그러나 육상과는 전혀 다른 물리법칙

대충 프로펠러 엔진에 달아다가 띄우기는 띄웠는데..

너무 허접하다..




 

그전까진 엔진 실린더 롭을 통해 샤프트 돌려서 동력을 얻어다가

땅을 밀어 박차고 앞으로 나갔는데 하늘위에선 박차고 나갈 땅 자체가 없다

유체역학... 하늘위에서의 추진력을 이해해야한다 !




 

뉴턴유체, 점도, 레이노즈, 유선, 나비에르-스토크스 양력, 와류 ......

ok ! 양력, 항력에 대해 대충 이해 완료 !




 

그렇게 하늘의 바퀴, 제대로 된 프로펠러와 비행기의 발명.

가자 ! 하늘로 ! 이제부터는 유체의 운동량 (M'*V 질량 곱하기 속도)에 의한 추진이다 !

지금부터는 공기를 밀어내면서 앞으로 나아간다 !





좋아 ! 여기서 연료 더 넣고 엔진성능 높여서 더 빠르게 가보자고 !




그러나 .. 연료를 아무리 추가해도 어느 속도를 뛰어넘을수없다



 

뭔가... 뭔가가 있다..

이 특별한 속도에 인류는 '음속, 마하' 라는 이름을 붙여주게 됨





 

그렇게 해서 탄생한

충격파를 버틸수있는 날개와

에일러론 개선, 꼬리날개 제어방식 그리고 제트엔진은





마하의 벽을 뚫어버렸다.



 

최초의 초음속 제트기 Bell X-1

최대속도 : 1541 km/h

한번 뚫리니 그 이상은 쉽다 !





 

마하 6 이상 날아다녔던 'X-15'

현재까지도 기록상 가장빠른 비행기

이제는 수시간 내로 지구를 돌 수 있을정도의 속도를 가지게 되었다.

최대속도 : 7273 km/h

겨우 한숨 돌리려는 찰나...



 

냉전 발발로 인한 무제한 군비증강 경쟁, 기술경쟁.

인류는 하늘보다 더 높은곳을 보게된다.




좋아 ! 저 달에 깃발은 우리가 먼저 꽂는다!




하지만 우주에는 여러 불리한 조건들과 .. 공기도 희박한데요 ?




....??? 공기가 희박하다고 ?!



 

공기가 희박하다는 말은 엔진에서 연소가 제대로 일어날 수 없다는 뜻,

지금껏 고속 추진방식은 공기를 압축흡입,

공기중의 산소와 연료를 섞어 폭발시켜 배기되는 유체의 반작용력으로 추진력을 얻었는데
위로 올라갈수록 공기량이 줄어들어 연소자체가 불가능해진다 .




 

즉, 지구밖을 나가려면 전혀 다른 추진의 메커니즘이 필요하다 !!


 

-2부계