Aerodynamic Feature
Aerodynamic Feature는 작성한 Surface에 양력과 항력을 생성합니다. 날개, 수평·수직 안정판, 러더처럼 공기 흐름에 독립적으로 반응해야 하는 면마다 Feature를 하나씩 추가합니다.
Aircraft Controller는 Fan과 Motor를 제어할 뿐 실제 양력을 만들지는 않습니다. 실제 공력은 Part의 속도와 Surface 방향을 기준으로 이 Feature가 계산합니다.
Surface 추가
- Part Model Editor에서 Part Model을 엽니다.
- Features 패널에 Aerodynamic을 추가합니다.
- Viewport에서 Body Local Frame의 위치와 회전을 맞춥니다.
- Surface 크기와 계수를 입력하고 Validation 오류를 해결합니다.
- 위치가 다른 Surface마다 Aerodynamic Feature를 추가합니다.
Surface Frame
Body Local Frame은 압력 중심과 Surface 축을 함께 정의합니다.
- X — Chord: Surface의 앞뒤 방향
- Y — Span: Surface의 좌우 길이 방향
- Z — Normal: Surface에 수직인 방향
양력과 항력은 Frame 위치에 적용됩니다. 따라서 질량 중심에서 떨어진 곳에 배치하면 회전 Moment도 함께 발생합니다. Transform Scale은 무시되므로 크기는 Span Meters와 Chord Meters로 설정하세요.
파라미터
여기서 받음각은 Surface가 들어오는 공기 흐름에 대해 얼마나 기울어져 있는지를 뜻합니다. 받음각이 커지면 보통 양력도 커지지만, Stall Angle을 넘으면 공기 흐름이 Surface를 제대로 따라가지 못해 양력이 감소합니다.
| 파라미터 | 설명 |
|---|---|
| Body Local Frame | 날개의 위치와 방향을 정합니다. Location은 양력과 항력이 기체를 미는 지점입니다. 질량 중심에서 멀리 둘수록 같은 힘으로 기체를 더 강하게 회전시킬 수 있습니다. |
| Span Meters | 날개의 좌우 길이입니다. 길수록 면적이 커져 양력이 강해지고, 같은 양력을 만들 때 속도 손실도 대체로 줄어듭니다. 0보다 커야 합니다. |
| Chord Meters | 날개의 앞뒤 폭입니다. 넓을수록 면적이 커져 같은 속도에서 양력과 항력이 모두 강해집니다. 0보다 커야 합니다. |
| Lift Slope Per Radian | 기체가 공기 흐름을 향해 기울 때 양력이 얼마나 빠르게 강해지는지를 정합니다. Stall 이전에는 이 값을 2배로 하면 같은 속도와 받음각에서 양력도 대략 2배가 됩니다. |
| Zero Lift Angle Degrees | 양력이 전혀 생기지 않는 기준 각도를 옮깁니다. 음수로 설정하면 날개가 공기 흐름과 수평으로 보여도 위쪽 양력이 생기므로, 휘어진 날개 형태를 간단히 표현할 수 있습니다. |
| Stall Angle Degrees | 날개를 얼마나 기울일 때부터 양력이 줄어들지 정합니다. 높이면 큰 받음각까지 양력을 유지하고, 낮추면 더 일찍 Stall합니다. 0보다 크고 89도보다 작아야 합니다. |
| Base Drag Coefficient | 날개가 공기 흐름과 거의 나란해도 항상 생기는 기본 공기 저항입니다. 높일수록 최고 속도와 엔진을 끈 뒤의 활공 거리가 줄어듭니다. |
| Span Efficiency | 날개 끝에서 생기는 불필요한 항력이 얼마나 적은지를 나타냅니다. 1에 가까우면 같은 양력을 만들면서 속도를 더 잘 유지하고, 낮을수록 항력이 커집니다. |
| Angle Drag Coefficient | 날개가 공기 흐름을 정면에 가깝게 받을 때 추가되는 저항입니다. 높이면 급격한 Pitch·Yaw 동작에서 속도가 더 빨리 줄어듭니다. 회전 자체를 직접 감쇠하는 값은 아닙니다. |
| Span Drag Coefficient | 날개의 좌우 방향으로 미끄러지는 움직임을 억제합니다. 높이면 기체의 Side Slip이 줄고, 낮추면 옆으로 더 쉽게 미끄러집니다. |
| Enabled | 이 Surface의 런타임 공력 계산을 켜거나 끕니다. |
Surface 면적은 Span × Chord입니다. 양력과 항력은 면적뿐 아니라 속도의 제곱에 비례하므로 크기나 비행 속도의 변화가 Controller Gain보다 큰 영향을 줄 수 있습니다.
튜닝 순서
- 계수를 바꾸기 전에 Frame 축부터 확인합니다.
- 실제 Surface에 맞게 Span과 Chord를 설정합니다.
- 목표 속도에서 수평 비행이 가능하도록 Lift Slope와 Zero Lift Angle을 맞춥니다.
- 원하는 고받음각 특성에 맞게 Stall Angle을 설정합니다.
- 양력이 안정된 뒤 Base, Angle, Span Drag를 조정합니다.
- Aircraft Controller는 마지막에 튜닝합니다.
기체가 예상과 다르게 Pitch 또는 Yaw한다면 Damping을 높이기 전에 힘 적용 위치와 질량 중심을 확인하세요. 질량 중심에서 떨어진 위치에 적용된 공력은 자연스럽게 Torque를 만듭니다.