미 공군의 극초음속 공기 흡입식 추진기관 X-51A, 마하 5.1 비행 성공
- 이름 이양지
- 작성일 2013-06-28
- 조회 7983
미 공군 AFRL(Air Force Research Laboratory)의 극초음속 공기 흡입식 추진기관, 보잉 X-51A 웨이브라이더 입증기가 2013년 5월 1일 마지막 비행 시험에서 마하 5 극초음속 비행을 성공적으로 수행하였으며 임무대로 초음속 연소를 유지하고 가속함을 확인하였다.
X-51A는 최고 마하수 5.1로 가속하였으며 약 300초 동안 230 nmi를 비행, 이후 500초 동안 무동력 상태로 글라이딩하여 캘리포니아 서부 태평양에 착수하여, 계획된 시험 페이즈를 모두 수행한 것으로 판단된다. 이는 공기 흡입식 고속추진 비행에서 최장거리 비행기록이다.
X-51A 는 자유 비행, 스크램제트 동력 비행체의 성공 가능성을 증명하기 위하여 시작된 사업으로 장기적으로는 극초음속 무기 그리고 다른 극초음속 플랫폼 개발의 초석이 되는 사업이다. 그러나 종전의 세 차례 비행시험의 결과는 좋지 않았다. 2010년 5월에 수행된 첫 번째 비행에서는 마하 4.88 조건에서 스크램제트 동력을 발생하였으나 엔진 씰 파손으로 마지막까지 비행을 완료하지 못했다. 2011년 3월과 2012년 8월의 비행도 마찬가지로 실패하였다. 따라서 종전의 실망스런 비행 시험결과와 대비하여 5월 1일의 비행 성공은 관련 분야 연구를 선구할 것이며, 미 공군의 장기적인 극초음속 역량 강화에 기여할 것이다.
첫 번째 비행 시험 실패의 원인은 엔진 인터페이스 간의 씰링이 연소된 것이 원인으로 고온 가스가 비행체 내부로 유입되어 마지막까지 비행을 수행하지 못하였다. 두 번째 비행시험 실패는 스크램제트가 가동된 후 연료 변환 과정에서 발생하였다. 에틸렌 연료에서 탄화수소 연료(JP-7)로 변환하는 과정에서 흡입구 불시동이 발생, 시험이 중단되었다. 마지막으로 세 번째 미션에서는 극초음속 순항기의 제어 핀 문제로 가속하는 과정에서 16초 만에 컨트롤을 잃고 말았다. 마지막 4번째 비행체는 종전의 비행시험에서 발생한 결함들을 모두 개선한 엔진을 탑재하였다. 마지막 비행 시험에서는 개선된 Atcms(Army Tactical Missile System) 부스터가 장착된 입증기가 태평양 상공에서 B-52H 모선에서 분리되었다. B-52에서 분리된 스택과 부스터는 ATCMS가 소진되어 분리되기 전에 예정대로 발사, 스크램제트가 점화되었으며 예정된 시퀀스를 모두 마무리 하였다.
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