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지면 효과를 이용한 위그선에 다시 도전하는 DARPA


 

(DARPA's Liberty Lifter program seeks to develop "revolutionary heavy air lift capabilities from the sea". Credit: DARPA)



 DARPA가 지면효과 를 이용한 위그선 개발에 도전한다는 소식입니다. 지면 근처에서는 항공기 날개 아래 압력이 상승하고 유도 항력은 감소하여 항공기가 위로 뜨는 힘인 양력이 증가하고 속도 또한 증가합니다. 이를 지면효과 (Ground effect)라고 부르는데, 아무래도 지면에서는 걸리는 물체가 많고 평평한 지면이 없어 실제로는 활주로 이착륙 때나 이 효과를 볼 수 있습니다. 



 그러나 바다 위에서라면 장애물 없이 지면 효과를 극대화할 수 있기 때문에 이를 이용한 선박 + 항공기인 위그선이 주목 받은 것입니다. 위그선의 원리 및 구소련의 위그선에 대한 내용은 오래전 포스트를 참조해 주십시요. 



이전 포스트: https://blog.naver.com/jjy0501/100138086678



 위그선은 일반적인 항공기보다 훨씬 에너지 효율이 높고 상대적으로 추력이 낮은 엔진으로도 많은 화물을 실을 수 있어 오래전부터 연구는 많이 되어 왔습니다. 하지만 소형 위그선 이외에는 사실 실용화된 경우가 거의 없는데, 파도가 높을 때나 장애물이 있으면 무용 지물이 되는 경우가 대부분이기 때문입니다. 



 DARPA가 개발하는 리버티 리프터 (Liberty Lifter)는 이런 문제를 극복하기 위해 가변형 날개를 사용해 최대 3050m 고도까지 비행이 가능합니다. 물론 지면 효과 없이 비행할 경우 연료 소모가 많아지기 때문에 일부 구간에서만 그렇게 비행하고 나머지는 지면 효과를 이용해 날아갑니다. 




(동영상)



 리버티 리프터는 100톤 정도의 화물을 탑재할 수 있는데, 독특한 쌍동선형 외형을 지니고 있습니다. 쌍동 동체가 공간 활용도는 떨어지지만, 안정적인 해상 이착륙을 위한 것으로 보입니다. 리버티 리프터는 고가의 복합 소재 대신 무거워도 저렴한 소재를 사용해 제작하고 엔진도 고가의 제트 엔진 대신 저렴한 터프프롭 혹은 모터를 사용해 가격을 낮추는데 초점을 맞췄습니다. 그리고 해안가 착륙이 가능하게 만들어 7500km 거리까지 저렴한 가격에 100톤 정도의 군수 물자를 보급하거나 병력을 상륙시키는 것이 목표입니다. 



 구소련이 못다 이룬 꿈을 DARPA가 다시 도전하는 셈인데, 과연 이번에는 성과를 거둘 수 있을지 주목됩니다. DARPA는 초기 연구 비용으로 1500만 달러를 책정한 상태로 2025년까지 디자인 리뷰를 마치고 2027년에는 풀 스케일 모델을 띄운다는 계획입니다. 어떤 모습을 보여줄 지 궁금합니다. 



 참고 



https://newatlas.com/aircraft/darpa-liberty-lifter-ground-effect/

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