외부에 움직이는 부분 없이 비행 제어가 가능한 항공기 CRANE

(Aurora's active flow control prototype in a wind tunnel. The final X-Plane will have a 30-foot wingspan, and no external control surfaces. Credit: Aurora Flight Sciences)

DARPA는 외부에 움직이는 시스템이 없는 신개념 항공기를 개발하는 오로라 플라이트 사이언스 (Aurora Flight Sciences) 2단계 게약을 맺었다고 발표했습니다. 항공기는 방향을 바꾸고 자세를 제어하기 위해 꼬리와 주날개에 아래 위로 움직일 수 있는 장치를 지니고 있습니다. 그리고 항공기 이착륙 처럼 낮은 속도에서 큰 양력이 필요한 경우에는 날개를 크게 만드는 플랩 같은 추가적인 시스템을 사용합니다.

DARPA가 개발하는 CRANE (Control of Revolutionary Aircraft with Novel Effectors)는 이런 장치가 하나도 없는 항공기입니다. 대신 독특하게 생긴 마름모꼴 날개에서 노즐을 통해 공기가 나와 공기의 흐름을 바꾸는 능동 흐름 조절 (Active Flow Control (AFC))를 이용해 항공기의 자세와 방향을 바꿀 수 있습니다.

1단계 개발에서 오로라 플라이트 사이언스는 25% 축소 모델을 이용해 이 기술을 검증했습니다. 14개의 AFC 뱅크를 이용한 풍동 실험에서 이 항공기는 정상적으로 자세를 제어하고 비행할 수 있는 것으로 나타났습니다. 그 다음 단계는 날개 너비 9m에 무게 3,175kg의 소형 드론을 만들어 실제로 비행시켜 보는 것입니다. 이 드론은 마하 0.7 (864km/h)의 빠른 속도로 비행할 수 있습니다. 여기서 비행성능과 최적의 날개 디자인을 확정하면 이후 3단계로 진행해 실제 크기의 항공기로 개발할 예정입니다.

CRANE 시스템의 장점은 외부에 움직이는 부품이 없기 때문에 매우 구조가 단순해져 정비가 간단해지고 고장이 없다는 데 있습니다. 또 그만큼 스텔스화에 유리할 수밖에 없습니다. 전체적인 제조 비용도 절감할 수 있을지 모릅니다. 과연 실제로 목표한 성과를 이룰 수 있을지 궁금합니다.

참고

https://newatlas.com/aircraft/darpa-crane-aurora/

https://www.darpa.mil/news-events/2023-01-17

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