수코이 30, 후진 운행
2010년 4월 15일
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나 같은 항공공학자에게는 러시아의 수코이 30이 이해할 수 없는 존재다. 러시아가 항공계를 놀라게 했던 것은 바로 '코브라 자세'를 수행할 수 있는 전투기들을 처음으로 개발했다는 점이다. 그 비결은 '모서리에서 연기를 뿜는 노즐', 즉 '추력 벡터링' 기술의 적용이었다. 코브라 자세의 경우, 이 추력 벡터링은 상하 방향으로 이루어졌다. 1940년대에 등장한 초기 제트기, 예를 들어 투르너젯의 노즐은 고정형이었으며, '고정 확산률'을 갖추고 있었다.
투르너젯 8-84 (프랑스 페스티벌 팀의 색상으로 표현됨). 이미지 출처: 위 링크
이러한 노즐은 고도에서만 최적의 성능을 발휘하도록 설계되었으며, 고도에서 배기 가스의 압력이 주변 대기압과 일치할 때였다. 지상에서는 배기 가스가 과도하게 확장되어 효율이 떨어졌다. 따라서 첫 번째 개선은 가변 단면 노즐의 개발이었다.
가변 단면 노즐의 '잎사귀' 부분, 지상에서 최소 확산률 상태
잎사귀는 실린더에 의해 움직인다.
이제 항공기 제작업체들은 단지 배출 단면을 가변적으로 만들 뿐 아니라, 노즐의 배기 방향까지 조절할 수 있는 노즐을 개발했다.
추력 벡터링이 가능한 노즐: 방향 조절 가능
이 추력 벡터링은 최대 90도까지 가능하다. 미국의 수직 이착륙 전투기 F-35B의 예시를 들어보자.
이 기체의 비행 영상:
정지 비행:
단순 연료 보충(스모크) 상태에서 이륙
모든 조작 사이클 완전 영상:
항공모함의 항공기 운반대에서
F-35B의 추력 벡터링 노즐 세부 이미지, 90도 아래로 기울어진 상태
완전히 안정된 상태에서 수직 이륙 중인 F-35B
뒤에서 본 F-35B
라르고 윈치 만화 시리즈 15권 25페이지를 아는 독자들은, 등장인물이 '그룹 W 항공부의 비밀 무기'로 '수직 이착륙이 가능한 Mowgli III 비행기'를 언급하는 장면을 주목할 것이다.
이 러시아 기체의 영상은 이제 추력 벡터링의 완벽한 제어와 함께, 사진 위에서 명확히 보이는 '수염' 형태의 공기역학적 조종면의 작용을 보여준다. 이 조종면들은 비행 중에 다양한 방향으로 움직이며, 비행기 전체가 마치 '다리미'처럼 변모하고, 빠르게 뒤로 빠져나오는 듯한 모습을 보인다. 분명히, 소련 붕괴 이후 심각한 경제 위기 속에서도 러시아 공학자들의 기술은 여전히 놀라울 정도다. 미국의 F-22 래프터가 추력 벡터링 기술을 활용해 뛰어난 기동성을 발휘하는 영상도 이와 유사한 사례로 볼 수 있다.
http://www.youtube.com/watch?v=GW2Hvu_mUdU&feature=related
다음 프레젠테이션에서는 러시아산 또 다른 제품을 소개한다. 28개의 바퀴로 구성된 레일 위에 착륙하는 화물기다 (비상용 바퀴가 캐빈 내부에 보인다). 이 제품의 강인함과 디자인의 부재는 러시아산 제품의 전통을 그대로 이어받고 있음을 보여준다.
안토노프 225, 세계 최대의 항공기
스팬 85미터 (에어버스 A380의 73미터), 길이 90미터 (프랑스 제작기의 80미터)
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