SCMP 에 따르면 중국의 새로운 초음속 무인 항공기(UAV)는 아음속 비행에서 양항비 8.4를 자랑합니다. 그다지 높은 수준은 아니지만, 미군의 최첨단 전투기인 F-22 랩터와 비슷한 수준입니다.
양력대항력비는 공기역학적 효율을 측정하는 데 중요한 매개변수입니다. 이 값이 높을수록 항공기가 중력에 저항하는 능력이 커져 더 먼 거리를 날 수 있습니다.
중국의 초음속 무인 항공기가 테스트에서 미국의 F-22 랩터보다 우수한 것으로 입증되었습니다. (사진: EPA-EPE)
F-22 랩터가 출시된 지 거의 20년이 지났지만, 이 전투기의 기술은 여전히 비밀로 남아 있다. 미국 연방 항공청(FAA)의 수석 항공우주 엔지니어인 윌리엄 올슐라거는 버지니아 공대에서 한 프레젠테이션에서 F-22는 최대 8.4의 양력대항력비를 달성할 수 있다고 말했습니다. 그러나 비행기가 더 빨리 날수록 항력도 더 커집니다. 음속의 1.5배인 속도에서 F-22의 양력대항력비는 약 4로 떨어집니다.
한편, 중국의 새로운 초음속 무인 항공기는 음속의 6배 속도로 비행할 때도 4 이상의 양항비(lift-to-drag ratio)를 유지할 수 있어 F-22에 비해 뛰어난 공기 역학적 효율성을 보여줍니다.
이러한 성능 덕분에 무인 항공기(UAV)는 고고도의 희박한 공기 조건에서도 유연하게 작동할 수 있어 비행 궤적 예측에 의존하는 미사일 방어 시스템에 도전장을 던집니다.
"이전에는 중국의 초음속 항공기의 공기역학적 매개변수가 주로 이론적 모델에 기반을 두었습니다. 하지만 이번에는 실제 제약 하에 풍동 시험을 통해 데이터를 얻었습니다." 중국과학원 기계 연구소의 공기역학 전문가 장천난이 말했습니다.
장 씨가 이끄는 연구팀의 실험 결과는 2월 23일 중국 심사평가 학술지인 Acta Mechanica Sinica에 게재됐다.
장 씨의 팀은 새로운 무인 항공기의 모델을 공개하지 않았지만, 2019년에 발표된 초음속 항공기 MD-22와 매우 흡사합니다.
기계연구소 산하 광둥 항공우주과학공업연구소에서 개발한 MD-22는 근거리 우주 응용 프로그램을 위한 재사용 가능 초음속 비행 기술 테스트베드로, 매우 긴 항속 거리와 높은 기동성을 제공합니다.
이 무인 항공기는 최대 마하 7의 속도로 600kg의 탑재물을 운반하여 8,000km의 거리를 이동할 수 있습니다. 이는 중국 본토와 미국 본토 사이의 거리와 같습니다.
무게가 불과 4톤인 MD-22는 터보팬 엔진으로 추진되어 공항 활주로에서 이륙하거나 미사일 발사대에서 수직으로 발사될 수 있습니다. 고속 회전 시 중력의 최대 6배에 달하는 과부하를 견딜 수 있습니다.
장 전문가의 팀이 설명한 새로운 무인 항공기 모델은 길이가 12m가 넘고 날개폭이 거의 6m에 달하며, MD-22보다 훨씬 큽니다. 그러나 꼬리 부분에서 3개의 엔진 베이가 돌출되어 있는 공기 역학적 구조는 사실상 변하지 않았습니다.
보고서는 중국 과학자와 엔지니어가 양력 대 항력 비율, 안정성, 열 보호 및 탑재체 통합과 관련된 과제를 극복하여 기술 면에서 "공학적 실용성"을 달성했다고 밝혔다. 그들의 미래 목표는 비용을 절감하고, 신뢰성과 레이더 스텔스 성능을 개선해 "기능에서 실용성으로 단계적으로 전환"하는 것입니다.
공기역학적 설계는 초음속 비행체 프로젝트의 성공과 실패를 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 미국의 초음속 항공기인 HTV-2는 고속 비행 중 불안정성으로 인해 두 번이나 추락했고, 이로 인해 NASA는 프로젝트를 중단해야 했습니다. 그러나 중국은 이 분야의 연구 개발을 지속적으로 지원해 왔고, 수년에 걸쳐 많은 시험 비행을 실시했습니다.
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