기본 콘텐츠로 건너뛰기

새로운 BWB 항공기 디자인을 테스트하는 나사와 보잉



(Boeing engineer Stephen Provost checks out a blended wing body model before a wind tunnel test run at NASA Langley.
Credits: NASA/David C. Bowman)


 나사와 보잉은 블랜디드 윙 바디 (blended wing body, BWB)라는 새로운 디자인의 항공기를 개발하기 위해 이전부터 협력하고 있습니다. 기존의 항공기와 BWB의 가장 큰 차이는 바로 동체와 날개를 하나로 만든 디자인으로 사실 우리에게 아주 낯설지 않은 모습입니다. 왜냐하면 B-2 스텔스 폭격기 등에서 이미 선보인 디자인이기 때문이죠. 


 그런데 BWB의 목표는 물론 레이더를 피하는 것이 아닙니다. 그보다는 더 효율적이고 친환경적이며 소음이 적은 비행기를 만드는 것이죠. BWB는 동체 전체가 양력을 발생시키므로 같은 무게라면 더 많은 화물을 실을 수 있습니다. 동시에 큰 동체 위에 탑재된 엔진 구조는 동체 자체가 차단막 구조를 지녀 지상에 전달하는 제트 엔진 소음을 줄이는 특징을 가지고 있습니다. 


 하지만 이런 장점에도 불구하고 BWB 형태의 항공기는 극히 일부 경우에만 볼 수 있습니다. 여기에는 물론 그럴 만한 이유가 있습니다. BWB기는 일반적인 형태의 고정익기 대비 제어가 힘들고 동체 제작에 많은 기술과 비용이 들어갑니다. 엔진이 동체 위에 존재하는데, 이 엔진 주변의 공기 흐름 역시 일반적인 항공기와 달라 제어가 쉽지 않습니다. 


 그럼에도 불구하고 보잉과 나사의 엔지니어들은 BWB를 통해서 훨씬 연료를 덜쓰고 더 많은 화물을 실어나를 수 있는 항공기 개발이 가능하다고 보고 있습니다. 기술의 발전으로 앞서 말한 문제점을 극복할 수 있기 때문이죠. 


 연구팀은 특히 동체와 엔진 주변의 공기의 흐름을 면밀하게 검토해 최적의 BWB 디자인을 개발하기 위해서 노력하고 있습니다. 이를 위해 나사의 랭글리 연구소 (Langley Research Center in Hampton, Virginia)의 아음속 풍동에서는 레이저를 이용한 6% 스케일 모델 테스트가 진행중입니다. 




(동영상) 


 여기에 사용되는 기술은 PIV(particle imagery velocimetry)라는 것으로 기존의 풍동 실험에서 연기를 통해서 공기의 흐름을 보는 대신 레이저와 연기를 이용해 인간의 눈으로 보는 것보다 더 정확하게 주변 공기의 흐름을 측정하게 됩니다. 이를 통해 최적의 디자인을 결정하게 될 것입니다. 


 BWB를 이용한 대형 비행기의 등장은 아직 좀 더 기다려야 하지만, 갈수록 연료 효율성과 온실 가스 배출 규제가 심해지는 시대적 상황을 고려하면 언젠가 거대한 삼각날개를 지닌 BWB기의 모습이 등장하는 날이 올 가능성이 높습니다. 과연 얼마나 근사하고 미래적인 비행기가 될지 궁금하네요. 


 참고 





댓글

이 블로그의 인기 게시물

벨 V-280 Valor 시험 비행 성공

( The V-280 Valor flew for the first time at Bell Helicopter's Amarillo Assembly Center in Texas(Credit: Bell Helicopter/YouTube) )  앞서 소개드린 V-280 발러가 첫 번째 비행 테스트에 성공했다는 소식입니다. V-22 오스프리의 소형화 버전이라고 할 수 있는 V-280 발러는  미 육군의 차세대 헬기 사업인 Future Vertical Lift (FVL)에 입찰을 시도하는 틸트로터기로 현재 미 육군이 주력으로 사용하는 블랙호크 헬기와 비슷한 체급입니다. 다만 틸트로터기인 만큼 최고 속도나 항속 거리면에서 더 유리합니다. 스펙은 이전 포스트를 참조해 주시기   이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/221115245986  (동영상)   V-280 발러는 틸트로터기의 더 대중화 될 수 있을지를 검증하는 중요한 무대가 될 것입니다. V-22 오스프리의 경우 복잡한 구조로 인해 가격이 너무 비싸져서 사실 미국은 몰라도 그 동맹국에 널리 도입되기는 어려운 부분이 있습니다. V-280 역시 가격이 아주 저렴할 것 같지는 않지만, 좀 더 합리적인 대안은 될 수 있을 것 같습니다. 만약 성공적인 결과가 나오면 한국을 포함한 미국의 동맹국에서 도입을 검토할 수 있을지 모르겠다는 생각입니다.   참고  https://newatlas.com/bell-v-280-valor-maiden-flight/52663/

100 테슬라급 자기장 도달

 미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡  웨버 (Wb) 는 자속의 단위)   의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다.   이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다.  (   The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse.  )  이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은  Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter  로 요약할 수 있다고 합니다.   아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

  페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다.  책 정보:  http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24:  http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가:  http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘:  http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고:  http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 :  http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고:  http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...