한국항공우주연구원

Boeing사는 787 항공기의 수평 및 수직미익발생 항력저감을 위한 hybrid laminar flow control(이하 HLFC)기술역자주(1) 시험을 올해 6월부터 미국 California, San Bernardino에서 진행하고 있다.

시험을 위하여 Boeing사의 787중 ZA003(2) 항공기가 사용되었으며, Boeing사가 제작한(3) 수직미익의 앞전(leading edge) 일부분이 HLFC기술 시험을 위하여 개조되었다. 개조위치는 앞전부분 3번과 7번 rib 사이, 즉 root로부터 1/4스팬과 1/2스팬 사이, HF 안테나 아래이다.

Boeing사는 이 시험에 대한 언급을 자제하였지만, 2013부터 취항하는 787-9(4) 항공기의 수평 및 수직미익의 앞전에 HLFC기술을 적용하여 미익발생 항력의 1% 감소를 목표로 하고 있다고 알려졌다.

HLFC기술은 미익 표면에 가공된 미세한 구멍들을 통하여 공기유동을 흡입 하여 미익 앞전에서 경계층 박리를 방지하고, 층류로부터 난류로 천이되는 지점을 연장하여 앞전발생 항력을 줄이는 효과를 발생시킨다.
Aviation Week & Space Technology의 필진인 Guy Norris에 의하면 Boeing사의 HLFC기술은 기본적으로 “passive"인 점에서 과거 NASA가 진행했던 laminar flow control 기술(5)과 다르다. Passive방식의 경우 active방식에 사용되는 turbo-compressor 같은 날개 내부 유동 흡입장치가 생략되므로 단순하고 제작비용 및 중량이 절감된다. Boeing사는 자사의 passive HLFC기술에 대한 세부적인 내용은 공개하고 있지 않지만, 미익 앞전 표면의 미세 구멍들과 연결되고, 미익 끝단에서 기체 외부로 통하는 유동 통로를 미익 내부에 설치하여 비행 중 압력차를 이용하여 유동을 흡입하는 시스템으로 추정된다.

이 기술을 추후 787-9에 사용하게 되면 민간 항공기에 대한 첫 번째 HLFC 기술적용 사례가 되지만, Boeing사는 이미 natural laminar flow(NLF)기술(6)을 787 항공기의 엔진 나셀에 적용하고 있다.

출처
http://www.flightglobal.com/news/articles/boeing-tests-hybrid-laminar-flow-control-for-787-9-358123/
http://www.flightglobal.com/blogs/flightblogger/2011/06/photo-of-note-boeing-tests-hyb.html
http://www.aviationweek.com/aw/blogs/commercial_aviation/ThingsWithWings/index.jsp?plckController=Blog&plckBlogPage=BlogViewPost&newspaperUserId=7a78f54e-b3dd-4fa6-ae6e-dff2ffd7bdbb&plckPostId=Blog%3a7a78f54e-b3dd-4fa6-ae6e-dff2ffd7bdbbPost%3ab463a6a6-8a48-410a-976a-52e5bc7672c1&plckScript=blogScript&plckElementId=blogDest


역자주
(1) 유동흡입에 의한 laminar flow control(LFC)기술과 natural laminar flow(NLF)기술의 혼합방식.
(2) Boeing사의 세 번째 시험용 787기이며, ETOPS(Extended-range Twin-engine Operations)인증과 항공기 시스템의 기능성 및 신뢰성 시험에 사용됨.
(3) 787-8의 수직미익은 Boeing사에서, 수평미익은 이탈리아의 Alenia Aeronaitica사에서 제작되는 반면, 787-9는 수직과 수평미익 모두 Boeing사에서 제작.
(4) 787-8의 동체 연장형으로 장거리 노선용이며 에어뉴질랜드와 대한항공 등에서 주문.
(5) NASA에서 1995~1996년에 진행된 연구로 F-16XL을 이용하여 날개 위 초음속 유동 발생 시 표면의 미세한 구멍들과 유동 흡입장치를 이용하여 경계층 박리를 제어하는 active식 laminar flow control기술.
(6) Boeing사는 엔진 나셀 표면의 페인트 두께를 조절하여 표면 위 자연층류를 유지시켜 항력을 줄이는 natural laminar flow(NLF) 기술을 개발.