공기 분사로 초음속 기체 제어를?

기계는 부품이 많을수록 실패할 가능성이 높아지는 경향이 있다. 항공기의 경우 비행 중 고장이라도 발생하면 폭발이나 추락 등 치명적인 문제로 이어질 수도 있다. 영국 항공우주기업인 BAE시스템즈(BAE Systems)가 기계 장치로 상하로 움직여야 하는 보조 날개를 대신해 강력하게 공기를 분사해 기체를 조종하는 독특한 기체를 시험 비행한 것도 이런 이유에서다.

이 기업의 무인 항공기인 마그마(MAGMA)는 스텔스기 형태 모양새를 하고 있다. 하지만 하늘에서 정찰이나 폭격을 하는 게 아니라 혁신적인 새로운 조종 시스템을 안전하게 테스트하고 항공기를 전반적으로 안전하게 비행할 수 있도록 하기 위한 목적으로 개발 중인 것이다.

개발에 참여한 건 맨체스터대학 연구팀이다. 마그마는 2가지 방법으로 비행 중 조종을 한다. 하나는 날개 순환 제어를 할 때 강력한 제트엔진이 만들어낸 공기를 원래는 상하 보조 날개가 처리할 일을 날개 뒤쪽에 위치한 얇은 배기구에서 분출하는 것이다. 배기구는 열려 있고 여기에서 공기를 분사해 방향을 바꿔 공중을 초음속으로 비행 중인 마그마의 진로를 바꿔주는 것. 이로 인해 상승이나 회전 등을 배기구 숫자로 조정해준다.

두 번째는 제트엔진 뒤쪽 노즐에 위치한 배기구를 이용해 기체가 발생시키는 배기에 트러스트 각을 제어하는 구조(Fluidic Thrust Vectoring)다. 이 방법을 이용하면 비행 중 진로를 바꿀 수 있다고 한다.

록히드마틴의 F-22 랩터가 보조 날개 기동성을 높이기 위해 추진력으로 방향을 바꾸는 것과 비슷하지만 이 구조는 여러 기계나 부품을 쓰지 않고 같은 일을 해낸다는 점에서 차이가 있다.

이 같은 시도는 항공기 디자인을 단순화할 뿐 아니라 유지비를 줄여주는 장점을 기대할 수 있다. 또 오랫동안 써도 견딜 수 있고 레이더 반사 면적을 줄일 수 있게 해준다. 움직이는 부품이 적다는 건 기체 이음새에서 열린 장소도 줄일 수 있어 스텔스 성능을 향상시키는 데에도 도움이 될 수 있다.

이렇게 하면 군사 분야에서 이 같은 기술을 먼저 채택할 가능성도 충분하다. 또 일반 여객기에도 응용하면 항공 여행이 좀더 안전해질 수 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.