SCMP 에 따르면, 중국의 새로운 초음속 무인 항공기(UAV)는 아음속 비행에서 양항비가 8.4입니다. 비록 그다지 높지는 않지만, 미군의 최첨단 전투기인 F-22 랩터와 비슷한 수준입니다.
양항비는 공기역학적 성능을 측정하는 중요한 지표입니다. 값이 높을수록 항공기가 중력에 저항하는 능력이 더 뛰어나 더 멀리 비행할 수 있음을 나타냅니다.
중국 초음속 무인 항공기, 시험에서 미국 F-22 랩터보다 우수한 것으로 입증 (사진: EPA-EPE)
F-22 랩터가 출시된 지 거의 20년이 지났지만, 그 기술은 여전히 비밀로 남아 있습니다. 미국 연방항공청(FAA)의 선임 항공우주 엔지니어인 윌리엄 올슐라거는 버지니아 공대에서 열린 발표에서 F-22가 최대 양항비(Lift-to-Drag Ratio) 8.4를 달성할 수 있다고 밝혔습니다. 하지만 항공기가 더 빨리 비행할수록 더 큰 항력을 받게 됩니다. 마하 1.5에서는 F-22의 양항비가 약 4로 떨어집니다.
한편, 중국의 새로운 초음속 무인 항공기는 음속의 6배 속도로 비행할 때에도 양력 대 항력 비율을 4 이상으로 유지할 수 있어 F-22에 비해 뛰어난 공기 역학적 효율성을 보여줍니다.
이러한 성능 덕분에 무인 항공기는 고고도의 희박한 공기 조건에서도 유연하게 작동할 수 있으며, 이는 비행 궤적 예측에 의존하는 미사일 방어 시스템에 도전 과제를 제기합니다.
"이전에는 중국 극초음속 항공기의 공기역학적 매개변수가 주로 이론 모델에 기반했습니다. 하지만 이번에는 실제 환경 에서의 풍동 실험을 통해 데이터를 얻었습니다." 라고 중국 과학원 기계연구소의 공기역학 전문가인 장천난은 말했습니다.
장 씨가 이끄는 연구팀의 실험 결과는 2월 23일 중국 학술지인 'Acta Mechanica Sinica'에 게재되었습니다.
장 씨의 팀은 새로운 무인 항공기의 모델을 공개하지 않았지만, 2019년에 발표된 초음속 항공기 MD-22와 매우 닮았습니다.
기계연구소 산하 광둥 항공우주과학공업연구소에서 개발한 MD-22는 초장거리 비행과 높은 기동성을 제공하는 근거리 우주 응용 분야를 위한 재사용 가능 초음속 비행 기술 테스트베드입니다.
이 무인 항공기는 최대 마하 7의 속도로 600kg의 탑재량을 8,000km의 거리로 운반할 수 있습니다. 이는 중국 본토와 미국 본토 사이의 거리와 같습니다.
무게가 4톤에 불과한 MD-22는 터보팬 엔진으로 추진되어 공항 활주로에서 이륙하거나 로켓 발사대에서 수직으로 발사될 수 있습니다. 고속 회전 시 중력의 최대 6배에 달하는 과부하를 견딜 수 있습니다.
장 연구팀이 설명한 새로운 무인 항공기 모델은 길이가 12미터가 넘고 날개폭은 거의 6미터에 달하며, MD-22보다 훨씬 큽니다. 그러나 꼬리 부분에 엔진실 세 개가 돌출되어 있는 공기역학적 구조는 거의 변하지 않았습니다.
보고서는 중국 과학자와 엔지니어들이 양항비, 안정성, 열 보호, 탑재체 통합과 관련된 과제를 극복하여 기술의 "공학적 실용성"을 달성했다고 밝혔습니다. 향후 목표는 비용 절감, 신뢰성 향상, 레이더 스텔스 성능 개선을 통해 "단계적으로 기능에서 실용화로 전환"하는 것입니다.
공기역학적 설계는 극초음속 비행체 프로젝트의 성공과 실패에 결정적인 역할을 합니다. 미국의 HTV-2 극초음속 항공기는 고속 비행 중 불안정성으로 두 차례 추락하여 NASA가 프로젝트를 중단해야 했습니다. 그러나 중국은 이 분야의 연구 개발을 지속적으로 지원해 왔으며, 수년간 수많은 시험 비행을 실시해 왔습니다.
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