미  공군의  극초음속  공기  흡입식  추진기관  X-51A, 

마하  5.1  비행  성공

작성 : 한국항공우주연구원 이양지 (선임연구원)

미 공군 AFRL(Air Force Research Laboratory)의 극초음속 공기 흡입식

추진기관, 보잉 X-51A 웨이브라이더 입증기가 2013년 5월 1일 마지막 비행
시험에서 마하 5 극초음속 비행을 성공적으로 수행하였으며 임무대로 초음
속 연소를 유지하고 가속함을 확인하였다.

X-51A는 최고 마하수 5.1로 가속하였으며 약 300초 동안 230 nmi를 비

행, 이후 500초 동안 무동력 상태로 글라이딩하여 캘리포니아 서부 태평양에
착수하여, 계획된 시험 페이즈를 모두 수행한 것으로 판단된다. 이는 공기
흡입식 고속추진 비행에서 최장거리 비행기록이다.

X-51A 는 자유 비행, 스크램제트 동력 비행체의 성공 가능성을 증명하기

위하여 시작된 사업으로 장기적으로는 극초음속 무기 그리고 다른 극초음속
플랫폼 개발의 초석이 되는 사업이다. 그러나 종전의 세 차례 비행시험의 결
과는 좋지 않았다. 2010년 5월에 수행된 첫 번째 비행에서는 마하 4.88 조건
에서 스크램제트 동력을 발생하였으나 엔진 씰 파손으로 마지막까지 비행을
완료하지 못했다. 2011년 3월과 2012년 8월의 비행도 마찬가지로 실패하였
다. 따라서 종전의 실망스런 비행 시험결과와 대비하여 5월 1일의 비행 성공
은 관련 분야 연구를 선구할 것이며, 미 공군의 장기적인 극초음속 역량 강
화에 기여할 것이다.

첫 번째 비행 시험 실패의 원인은 엔진 인터페이스 간의 씰링이 연소된

것이 원인으로 고온 가스가 비행체 내부로 유입되어 마지막까지 비행을 수
행하지 못하였다. 두 번째 비행시험 실패는 스크램제트가 가동된 후 연료 변
환 과정에서 발생하였다. 에틸렌 연료에서 탄화수소 연료(JP-7)로 변환하는
과정에서 흡입구 불시동이 발생, 시험이 중단되었다. 마지막으로 세 번째 미
션에서는 극초음속 순항기의 제어 핀 문제로 가속하는 과정에서 16초 만에
컨트롤을 잃고 말았다. 마지막 4번째 비행체는 종전의 비행시험에서 발생한
결함들을 모두 개선한 엔진을 탑재하였다.

마지막 비행 시험에서는 개선된 Atcms(Army Tactical Missile System) 부

스터가 장착된 입증기가 태평양 상공에서 B-52H 모선에서 분리되었다. B-52
에서 분리된 스택과 부스터는 ATCMS가 소진되어 분리되기 전에 예정대로
발사, 스크램제트가 점화되었으며 예정된 시퀀스를 모두 마무리 하였다.

※ 이 글은 아래의 링크 기사를 참조하여 작성하였습니다.
출처 : ht p:/ www.aviationweek.com
- X-51A Waverider Achieves hypersonic goal On Final Flight by Guy Noriss, guy_norris@aviationweek.com
- High-Speed Strike Weapon To Build On X-51 Flight by Guy Noriss, guy_norris@aviationweek.com