Autogyro / Gyrocopter
1 개요
가장 원시적인 형태의 회전익기로서, 헬리콥터의 선조뻘이다.
최초 개발은 1920년대로서[1], 한동안은 군용으로도 사용되었고 2차 세계대전 동안 의외로 독일군이 사용하기도 했다. 독일군에서는 잠수함에 탑재하여 유사시 목표 관측및 감시용으로 사용했고, 다른 나라에서도 주로 정찰용으로 사용했으나 2차 세계대전 도중 헬리콥터가 발명되면서 종전 직후 헬리콥터로 모두 대체되었다.
1960년대에는 베트남 전쟁때 조종사 탈출등을 실험해보고자 X-25 자이로콥터가 만들어지기도 했다. 이후 여러가지 문제점들이 발견되어 결국 폐기 되었는데 도면이 공개되어 있기 때문에 몇몇 항공덕후들이 자체 제작해서 운영하기도 한다.
이 항목에서는 오토자이로(autogyro)와 자이로콥터(gyrocopter, 자이로플레인(gyroplane)이 같은 용어로서 서술이 되어있는데 오토자이로와 자이로콥터의 가장 큰 차이점은 자이로콥터는 로터에 동력을 나눠서 주익을 회전시켜 수직 이착륙이 가능하다는 것이다. 오토자이로의 특성은 아래 설명과 같다.
2 헬리콥터와의 차이점
오토자이로는 회전익을 사용하는 점은 헬기와 비슷하지만 헬기와 결정적으로 다른것으로 회전익은 거들뿐, 실제 동력은 별도의 프로펠러등의 추진기에 의존한다는 것이다. 즉 수직이착륙, 수직하강과 상승, 호버링 등등은 못한다!
좀 더 쉽게 풀어 말하면,
- 추진용 로터가 회전함으로서 항공기가 전진한다.
- 이때 받는 공기의 힘으로 메인 로터가 돌아가며 양력을 얻는다.[2] 초소형 오토자이로는 이륙시에 사람이 직접 손으로 메인로터의 회전을 돕기도 한다.
- 그렇게 얻어진 양력으로 하늘에 뜬다.
그러니까 이 회전날개는 동력에 전혀 연결되지 않은, 그냥 풍차다! 물론 이 회전날개로 양력을 받는 거니까 굉장히 중요하지만[3] 덕분에 고정익기 만큼은 아니더라도 활주로도 필요하다. 자세히 알아보기 시작하면 꽤나 골때리는 물건인데, 고정익기와 회전익기의 특징을 동시에 갖고 있으나 헬기로서 보기에는 너무 저성능이고, 고정익기에 비교할 경우 사소한 장점에 비해 불리한 점이 너무 많다... [4] 때문에 현실적으로 현대에 대부분의 오토자이로는 민간 스포츠용으로 사용중이다.[5]
그나마 우월한 점이 있다면 극단적으로 단순한 구조라서 만들기도 쉽고 가격도 싸면서 유지보수가 비행기나 헬기와는 비교도 할 수 없이 쉽다는 점이 있다.
정리하자면 장점으로,
- 고정익기 보다 짧은 거리로 이착륙이 가능하다는 장점이 있다.[6]
- 고정익기 보다 초저속 비행이 가능하다.[7]
- 초보자들이 쉽게 조종을 배울 수 있다.
- 구조가 단순하고 유지비용이 싸다.
단점으로,
- 구조상 상승력에 한계가 있고, 그 때문에 탑재량, 기체 중량, 무게등등에 제약이 심하다.
- 헬리콥터와는 달리 호버링, 수직상승, 수직하강, 수직이착륙이 불가능하다.[8]
동력을 회전날개에 전달해 수직이착륙 정도는 가능하게 한 모델도 있으나, 그래도 그것으로 오토자이로의 한계가 원천적으로 극복되는 정도는 아니었다.
반세기 가까이 구시대의 유물로 취급 받았으나, 고유가와 불경기의 시대가 오면서 다시 주목 받았다. 주날개와 꼬리날개 모두를 돌려야 하는 헬리콥터에 비해 구조가 훨씬 간단하므로 값이 싼 것이 장점. 그리고 다들 알다시피 헬리콥터는 연비가 장난 아니다.[9] 때문에 한국에서도 레져스포츠용으로 꽤 인기있는 편이고, 초경량 항공기로 분류되고 있다.
불신을 사는 것에 비해 꽤 안전하기도 하다. 장비엔진이 정지하더라도 천천히 활공해 착륙이 가능하다. 위에서 설명한 Auto-rotation 때문인데, 이는 원래 회전익기의 특징으로 헬리콥터도 가능한 것이다. 하지만 '상대적으로' 안전 하다는 것으로, 실제로는 동력의 도움 없이 Auto-rotation 만으로 안전하게 지상에 착륙하는 기술은 회전익기 조종술 중에서 비교적 고급 기술에 속하는 것이다. 실패하면 죽음으로 이어지는 기술인데...
대한민국 특성상 산지가 많아서 오토자이로는 초경량 항공기를 다루는 사람에게 있어서 중요한 기체이다.
오토자이로의 단점을 일부 보완하여, 메인 로터에도 동력을 연결해서 필요시 헬리콥터처럼 수직 이착륙 및 호버링이 가능하도록 한 물건을 자이로콥터라고 부른다.
3 미디어에 등장하는 오토자이로
- 오토자이로의 원리를 잘 이해하지 못하고 헬리콥터과 동일하게 로터를 돌려 수직이착륙하는 식으로 묘사되는 경우가 의외로 많다.
- 007 시리즈 두번 산다 : 리틀 넬리(Little Nellie)[10]
- 건버드의 플레이어블 기체 중에 이것을 타고 나는 게이 목수 코테츠 할아버지가 있다. 물론 전 스테이지 내내 발로 열심히 밟는다(…)
게이의 원천에서 나오는 무한근력 - 레이튼 교수와 영원의 가희 : 작품 중반에 레이튼 교수, 루크, 제니스가 창고 안의 잡동사니들로 만든다.
- 루팡 3세 칼리오스트로의 성 : 루팡 3세 일행을 뒤쫓는 칼리오스트로 백작 일당이 사용한다.
- 매드 맥스 2 : 자이로 캡틴(Gyro Captain)[11]
- 워크래프트 세계관의 드워프 자이로콥터
- 파 크라이 4 시리즈에서 에이제이 가일이 키라트에서 미션을 수행하면서 타는 교통수단.
- 영화 독수리요새(Where Eagles Dare) : 나치독일군의 항공기로 등장. 실제로는 당시의 오토자이로를 구할 수 없어 Bell 47 헬기를 대신 사용하였다.
- 파일럿 윙즈 : 닌텐도 64 버전인 파일럿 윙즈 64에서 경비행기를 대체해 등장한다. 오토자이로를 직접 몰 수 있는 얼마 없는 비행 시뮬레이션
요즘은 KSP에서도 구현가능하다고 한다. 무한탄창 로켓을 쏠 수 있다. - 함대 컬렉션 : 일본군에서 운용하던 오토자이로인 카호 관측기가 대잠장비로 등장한다. 함대 컬렉션/함재기 항목 참고.
- 카와구치 카이지의 만화 지팡구에서는 2차대전 당시로 타임슬립한 자위대 이지스함 '미라이'에 탑재된 헬리콥터를 보고, 구 일본 해군 장교들이 "저 괴상한 오토자이로는 무엇인가?"라고 말하는 장면이 있다.
그리고 오토자이로가 불가능한 전투헬기의 공중기동과 전투능력을 보고 또 놀란다 - Warhammer의 드워프가 만든 자이로콥터, 폭격기 버전도 있다.
- ↑ 1923년에 개발되었으며, 발명가는 스페인의 후안 데 라 시에르바(Juan de la Cierva). 특히 이 양반이 오토자이로의 로터로 인하여 생기는 각종 문제점을 거의 다 해결해 놨는데(주로 로터 뿌리부분에 있는 각종 관절(hinge)구조와 로터의 회전면을 기울이는 장치 등), 그 해결방안은 훗날 헬리콥터가 고스란이 물려 받는다. 그래서 시에르바는 오토자이로의 발명가이자 헬리콥터 발명의 대표적인 선구자이기도 하다.
- ↑ 전문용어로 Auto rotation 이라고 부른다.
- ↑ 보기에 허술해 보여도 중요도 만 따지면 헬리콥터의 메인 로터 만큼 중요한 물건이니 절대 대충 만드는거 아니다.
- ↑ 그나마 실험기 중에는 속도만이라도 고정익기의 속도를 따라잡는 것을 목표로 개발중인 기체도 있으나 2013년 초반 까지는 성공한 기체가 전무하다.
- ↑ 경찰에서 쓰는 경우도 있는데, 대부분 헬기 한대도 굴리기 힘든 저예산의 경찰서에서 굴리는 경우다.
- ↑ 이륙거리: 30m~100m, 착륙거리: 3m~10m
- ↑ 초저속 최소 40km, 가장 느린 초경량 비행기도 글라이더가 아닌 동력 비행기인 이상 저속이 100~80km안팎이다.
역풍불면 후진하는 비행기는 일단 논외로 하자 - ↑ 고정익기와 비교하면 매우 저속으로 비행, 단거리 이착륙 이지만 헬리콥터하고 비교하면 특징도 아닌셈.
- ↑ 헬리콥터 중에서는 가장 작고 연비가 좋은 편인 R-22가 한국에서 시간당 수십만원의 연료비를 쓴다.
- ↑ 조립식으로 제임스 본드가 Q에게 공수받아서 사용하며 군용 헬기 3대를 관광보낼 정도로 무장을 탑재했는데도 빠르다(…). 괜히 Q가 아니다!
- ↑ 여담으로 3부 비욘드 선더돔에서는 같은 배우(브루스 스펜스)가 "파일럿 제데디야(Jedediah the Pilot)"라는 이름으로 경비행기를 몰고 등장하는데 맥스와 면식이 있는 듯한 언행은 하지 않는 걸로 보아 2부의 자이로 캡틴과는 별개의 인물로 보인다.