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(Longshot is planning a six-mile multi-stage pneumatic accelerating cannon that'll fire projectiles into orbit from ground level at hypersonic muzzle velocities over Mach 30. Credit: Longshot Space)
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(The wedge-shaped projectile gets moving with an initial charge, then receives a hefty two-sided squeeze on the tail as it passes through a number of subsequent compressed air gates. Credit: Longshot Space)
(Longshot's squeeze technique should allow it to propel projectiles much faster than the gases themselves are moving. Credit: Longshot Space)
(프로토타입 테스트. Credit: Longshot Space)
대포의 힘으로 우주에 발사체를 올리는 아이디어는 한 번도 성공한 적이 없지만, 사실 역사는 매우 깊습니다. 2차 대전 시기 독일이 개발한 보복병기 3호 (V3) 슈퍼건은 이런 목적은 아니었지만, 여기에 상당히 적합한 아이디어를 제시했습니다. 한 번의 장약으로 충분한 속도를 낼 수 없다면 여러 개의 장약을 순차적으로 터트리면서 발사체를 점점 더 가속하면 된다는 것입니다. 구체적인 원리에 대해서는 아주 오래전 포스트를 참조해 주시기 바랍니다.
V3: https://blog.naver.com/jjy0501/100063704475
그런데 이 아이디어를 현대에 다시 부활시켜 우주 발사 시스템으로 개발하려는 시도가 있습니다. 롱샷 (Longshot)이 그것으로 장약 대신 공기의 압력을 이용해 발사체를 마하 30의 속도로 가속하는 것입니다. 다만 이를 위해서는 길이 10km의 콘크리트 실린더가 필요합니다.
실현 가능성에 의문이 들 수밖에 없긴 하지만, 롱샷 자체의 원리는 매우 단순합니다. 원통형의 발사체 뒤에 쐐기 모양으로 생긴 구조물이 있는데, 여기에 연속으로 고압의 공기를 펌프로 밀어넣는 방식입니다. 그러면 점점 더 가속이 되면서 속도가 빨라진다는 것입니다. 연구팀은 치약을 짜는 것에 비유하는데, 그럴듯해 보입니다.
(동영상)
물론 이론만으로는 투자자들을 끌어 올 수 없기 때문에 롱샷은 프로토타입 시스템을 만들어 가능성을 검증했습니다. 현재 만든 프로토타입은 마하 2.2까지 발사체를 가속할 수 있다고 합니다. 생각보다 단순해 보이는 시스템으로 이런 빠른 속도를 낼 수 있다면 연구팀이 1차 목표로 설정한 마하 5도 가능하지 않을까하는 생각도 듭니다. 다만 속도를 조금만 올려도 마찰이 급격히 높아질 것이므로 기술적 도전에 직면할 가능성이 높습니다. 아무래도 좁은 공간에 발사체가 지나가면서 표면 온도가 급격히 높아질 것 같은데 이걸 극복할 수 있을지 궁금합니다.
아무튼 마하 5까지라도 가속이 가능하다면 새로운 가능성이 열릴 수도 있습니다. 연구팀은 우주 항공 산업에서 수요가 있을 것으로 생각하고 있지만, 개인적인 생각은 마하 5로 포탄 크기의 발사체를 발사할 수 있다면 국방부에서 특별한 관심을 보일 것 같습니다. 레일건보다 더 저렴한 방식으로 비슷한 속도를 낼 수 있다면 DARPA나 해군이나 공군 모두 귀가 솔깃할지도 모릅니다.
과연 이 목표에 도달할 수 있을지 궁금합니다.
참고
https://newatlas.com/space/longshot-kinetic-launch/
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