마하 5 극초음속기 개발에 도전하는 스타트업

마하 5 극초음속기 개발에 도전하는 스타트업 - Hermeus

(Credit: Hermeus)

최근 미 공군은 우주 항공 스타트업인 헤르메우스 (Hermeus)에 6000만 달러의 자금을 지원한다고 발표했습니다. 이 회사가 마하 5에 달하는 극초음속기 개발을 시도하고 있기 때문입니다. 내노라하는 대형 항공 기업 및 군수 기업에서도 마하 5에 달하는 극초음속기 개발은 쉽게 엄두를 낼 수 없는 일입니다.

그런데 작은 스타트업에서 이에 도전하는 데는 그럴 만한 배경이 있습니다. 이들이 개발한 기술은 기본적으로 SR-71에 사용된 터보 램제트 엔진과 유사한 원리로 초음속까지는 터보 팬 엔진을 사용하고 이후에는 램제트 엔진을 사용하는 방식입니다.

다만 헤르메우스가 GE J85 터보젯 엔진을 기반으로 개발한 Turbine-Based Combined Cycle (TBCC) 엔진은 과거 SR-71에 사용된 Pratt & Whitney J58 터보 램제트 엔진과는 조금 다른 방식을 사용하고 있습니다. 특이하게 생긴 공기 흡입구를 통해 들어온 공기는 프리쿨러를 통해 터보젯 엔진에 도달하고 이후 애프터버너와 램제트 부분에서 연소하게 되는데, 제조사에 따르면 터보젯 엔진이 항력을 발생시키지 않는 위치에 있어 초음속 비행시 더 효율이 좋다고 합니다. 구체적으로 어떤 원리인지 다소 확실치 않지만, 미 공군이 투자한데는 뭔가 그럴 만한 타당성이 있다고 생각됩니다.

(Hermeus Fully-Funded to Flight with $60M Air Force Partnership)

헤르메우스 측은 현재 무인기 버전의 개념 실증기를 개발하고 있습니다. 참고로 GE J85 터보젯 엔진은 F-5 전투기처럼 경량 전투기나 항공기에 사용된 엔진으로 1950년대부터 사용되어왔던 엔진입니다. 애프터버너를 사용하면 최대 5,000 lbf (22 kN)의 추력을 낼 수 있으며 지름 45cm에 길이 115cm (애프터버너 포함 276cm)의 소형 엔진입니다.

하지만 워낙 많이 사용되는 엔진으로 미 공군은 2040년대까지 이를 운용할 계획입니다. 거의 제품 수명이 100년에 가까운 장수 엔진인 셈이죠. 이렇게 오래된 엔진 기술을 바탕으로 최첨단 초음속기 개발이 가능하다면 그 역시 흥미로운 일이 될 것입니다.

참고

https://newatlas.com/aircraft/hermeusus-hypersonic-us-air-force-funding/

https://en.wikipedia.org/wiki/General_Electric_J85

https://www.hermeus.com/press-release-funded-to-flight

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