마하 5에 도전하는 터보 램 제트 하이브리드 엔진

(Credit: Hermes)

1960년 대 등장한 SR-71 블랙버드는 지금도 군용기 가운데 최고 수준인 마하 3.3의 속도를 달성했습니다. 이것이 가능했던 이유 중 하나는 터보 제트 엔진과 램제트 엔진을 오가는 하이브리드 엔진인 플랫 앤 휘트니 J58 엔진입니다.

마하 2이상에서는 효율이 크게 낮아지는 터보 제트 엔진과 정지 상태나 저속 비행에서는 속도를 내기 힘든 램제트 엔진의 단점을 서로 보완해주는 것입니다. 하지만 복잡한 구조와 큰 부피로 인해 현재 군용기는 물론 민간 항공기에서도 터보 램 제트 엔진을 채택하는 경우는 거의 볼 수 없습니다.

미 공군에서 자금을 지원 받은 미국 아틀란타의 헤르메스 (Hermeus)는 최신 기술을 이용해 터보 램 제트 엔진에 다시 도전하고 있습니다. 이들이 개발 중인 키메라 (Chimera) 엔진은 이름처럼 터보 제트 엔진과 램제트 엔진의 하이브리드 엔진으로 마하 5의 속도에 도전합니다.

키메라 엔진은 J58 보다 단순한 구조로 중간에 있는 터보 제트 엔진을 우회해 애프터버너를 가동하는 부위에서 램제트 연소를 진행합니다. 헤르메스 측은 우선 올해 말에 축소 모형인 쿼터호스 (Quarterhorse) 드론에 프로토타입 축소 엔진을 탑재해 마하 3으로 비행이 가능한지 검증할 예정입니다.

그 다음은 플랫 앤 휘트니 F100 엔진을 기반으로 만든 풀 스케일 키메라 엔진을 탑재한 다크호스 Darkhorse 실험기로 음속 5에 도전하는 것이 이들의 목표입니다.

(동영상)

실제로 이렇게 빠른 항공기가 가능하다면 당연히 군용기로 먼저 사용될 것입니다. 하지만 헤르메스 측은 초음속 여객기에 대한 꿈을 지니고 있습니다. 이들이 구상한 극초음속 여객기인 할시온 (Halcyon)은 20명의 승객을 태우고 뉴욕에서 파리까지 90분에 도달할 수 있습니다.

물론 경제성에 대한 의문은 여전하지만, 만약 개발에 성공하면 최근 극초음속 무기에 관심이 많은 미 공군에 군용으로 채택될 가능성은 높아 보입니다.

참고

https://newatlas.com/aircraft/hermeus-chimera-hypersonic-test/

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