승강타

승강타(昇降舵, elevator)는 항공기의 기수를 올리거나 내리는 조종장치이다.[1]

보통 수평 꼬리날개 뒷부분에 경첩식으로 연결된 판 형태인데, 경우에 따라서는 아예 수평 꼬리날개 전체가 움직이게 만들어진 경우도 있다. 이는 꼬리 전체가 움직인다고 해서 전가동형 꼬리날개[2]라고 하며, 다른 말로는 스태빌라이저(꼬리날개)와 엘리베이터(승강타)의 단어를 합성해서 스태빌레이터[3]라고도 한다. 초음속 비행기에는 전가동형 꼬리날개가 달려 있는 경우가 많다. 승강타 경계부분이 초음속에서 문제를 일으킨다는 것이 초음속 비행의 초창기부터 알려져 있었고, 전가동형 꼬리날개는 이를 극복하기 위해 만들어진 것이다. 전통적인 승강타를 쓰게 되면 초음속 비행시에 경첩 부위의 뒤쪽에서 충격파가 발생하고, 이로 인해 마하 턱[4]이라 불리는 기수가 아래로 처지는 현상이 발생한다. 기수가 처지다 보니 승강타를 올려야 하고 이는 불필요한 공기저항을 발생시키게 된다. 따라서 문제가 되는 경첩 부위을 없애고 꼬리날개 전부가 움직이도록 만들면 이런 현상을 막을 수 있다. 게다가 승강타 면적이 넓어져서 더 큰 힘을 내 초음속이 아닐때 선회력이 올라가는 장점도 생긴다. 따라서 초음속 비행 및 고기동성이 필요한 현대의 전투기들은 거의 모두 전가동형 꼬리날개를 사용하고 있다.

일부 항공기는 기수를 조작하는 조종면이 항공기의 주 날개 앞에 장착되어 있기도 하다. 프랑스어로 오리를 뜻하는 카나드라 불리는 작은 날개가 바로 그것이다. 이 방식은 꽤 유서가 깊은 것으로서 라이트 형제가 만들어낸 초기 비행기에도 이렇게 승강타가 앞에 달려 있었다. 앞에 있는 조종면이 주익보다 먼저 실속하도록 설계되면, 속도를 잃을 때 자연히 기수가 숙여지게 되고, 그에 따라 주익의 받음각이 낮아지므로 주익 자체는 실속을 면할 가능성이 높아지게 되어 안정성을 도모할 수 있다.

수평미익이 없는 델타익 비행기는 에일러론과 엘리베이터의 역할을 병행하는 엘러본[5]이라는 조종면을 가진다. 엘러본은 양측 주익의 뒤쪽 끝 부분에 달린 길다란 판 같은 것으로서, 주익에 경첩식으로 연결되어 아래 위로 움직인다. 양측 주익의 엘러본이 같은 방향으로 움직이면 피치를 바꾸게 되고, 서로 다른 방향으로 움직이면 롤을 하게 된다. 물론 양쪽 엘러본이 같은 방향으로 움직이되 각각의 움직이는 정도만 다르게 할 수도 있다.