기존의 항공기의 속도를 뛰어넘기 위한 연구는 항공기가 개발 된 이래 계속되온 과제였다. 더 빠른 항공기는 전쟁에서 우위를 점할 수 있는 비결이자 항공 운송에 있어서도 중요한 과제였다. 과거 한동한 최고 속도를 갱신하기 위한 경쟁은 순조롭게 진행되어 이미 1960년대에는 마하 3을 넘는 유인 항공기를 만들 수 있는 경지에 이르게 되었지만 이후 그 이상의 극초음속의 영역을 대기권 안에서 유인기로 달성한다는 것은 우주 왕복선 같은 로켓을 제외하고는 사실상 매우 어렵다는 것이 드러났다. 초음속의 영역으로 갈 수록 공기 저항 및 마찰열이 엄청나게 증가하는데 이를 견딜 수 있는 기체를 개발하기가 쉽지 않았고, 여기에 극초음속 영역에 이르면 기존의 제트 엔진으로는 더 가속이 불가능해졌기 때문이다.
특히 이와 같은 연구는 향후 초음속 여객기나 혹은 우주 항공기 (Aerospace Plane) 등으로 활용 될 수도 있겠으나 우선적으로는 국방 분야에 활용도가 높기 대문에 DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency 미국 방위 고등 연구 계획국) 와 미 공군은 서로 협력하에 Falcon project (Force Application and Launch from Continental United State)를 계획하였다.
본래 팔콘 프로젝트는 재사용이 가능한 극초음속 무기 시스템 (Hypersonic Weapon System HWS) 의 일환으로 계획되었지만 어감상 좋지 않다고 생각했는지 HCV (Hypersonic Cruise Vehicle) 로 명칭을 바꾸었으며 목적도 극초음속 전투기를 개발한 것 이외에 소형 위성을 발사 가능한 극초음속기 개발 같은 평화적 목적이 추가되었다.
일단 DARPA 와 미 공군은 Blackswift 라는 명칭의 전투기 크기의 마하 6의 속도로 날 수 있는 실험기를 제작하려 했으니 그것이 바로 HTV - 3X 로 알려진 실험기이다.(아래 동영상 참조)
또 다른 계획은 현재까지 기밀로 되어 있는 X - 41 Common Aero Vehicle (CAV) 로 이는 극초음속 대륙간 탄도탄 및 크루즈 미사일 계획과 연관이 되어 있으며 민수용 버전 개발도 고려되고 있다고 하나 자세한 사항은 기밀로 공개되지 않고 있다.
아무튼 우선 개념 실증을 위해 DARPA 는 HTV 1 및 HTV 2 를 (HTV : Hypersonic Test Vehicle) 계획했다. 이 중 HTV 1 은 취소되었으며 HTV 2 는 계속 진행되어 2010년에는 실제 실험에 들어갔다.
(대기권에 재진입 모드의 HTV 2 의 상상도 This work is in the public domain in the United States because it is a work of the United States Federal Government under the terms of Title 17, Chapter 1, Section 105 of the US Code. See Copyright. )
(DARPA 의 HTV 2 의 개념도 This work is in the public domain in the United States because it is awork of the United States Federal Government under the terms of Title 17, Chapter 1, Section 105 of the US Code. )
(HTV 2 의 테스트 비행 설명도 This work is in the public domain in the United States because it is awork of the United States Federal Government under the terms of Title 17, Chapter 1, Section 105 of the US Code.)
실제 HTV 2 가 실험 비행에 들어간 것은 2010년 4월 22일 이었으며 당시 발사는 미노타우르 IV 로켓 (Minotaur IV) 을 이용해서 이루어졌다. 이 HTV 2 는 극초음속에서 견딜 수 있는 기체에 대한 실험이지 실제 엔진을 탑재한 항공기는 아니었으며 글라이드 처럼 활강하는 시험이 진행되었다. 이 시험 비행에서 HTV2 는 반덴버그 공군 기지에서 발사되어 7700 km 비행했으며 최고 속도는 마하 20이었다.
그러나 실제 이 테스트는 실패였으며 DARPA 는 제어 컴퓨터에 이상이 있었던 것으로 판단하고 있다. 따라서 2011년 초 다시 시험 비행이 예정되어 있으며 그 결과가 나오는 데로 나중에 다시 포스팅해 보겠다.
(2011 년 테스트 결과는 여기에서 : http://blog.naver.com/jjy0501/100135114613 )
한가지 추가하자면 동영상에 나오는 꽤 멋진 극초음속 항공기인 HTV 3 는 현재 예산 상의 문제로 잠정 취소된 상태다. 2008년 미국의 재정 적자와 연방 정부 부채가 감당할 수 없이 커지자 결국 취소된 것이다. 다시 부활할 수 있을 지는 알 수 없지만 아무튼 극초음속 항공기라는 게 생각보다 매우 어렵다는 반증이라고 할 수 있겠다.
가까운 미래 상용화가 가능한 극초음속기가 나오기는 쉽지 않아 보이지만 제반 과학 기술이 발전되고 예산 상의 문제를 극복할 수 있을 때에 아마도 우리 머리 위에는 첨단 과학 기술의 결정체인 극초음속 항공기가 날고 있을 지도 모른다.
참조 : DARPA 홈페이지
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