고속비행실험에 의한 공력특성 추정

전문가 제언

□ 우주왕복선은 추진기관이 없고 초음속항공기의 외형을 가지지도 않았지만 여건상 초음속비행을 하지 않을 수 없으며 초음속에서 아음속으로 속도를 떨어뜨리기 위한 다른 특수한 장치도 갖추지 않았다. 다만 선두의 형상이 초음속기와는 달리 둥글고 넓은 면적을 가지도록 설계되어 공기저항을 적당히 받음으로써 감속하게 되어있는 등 특수한 상황에 있다. 이에 따라 기존의 초음속기와는 다른 여러 형태의 비행 상황에 따른 조건이 고려되는데 본고에서는 이러한 상황변화에 따른 고속비행 실증기의 각종 데이터 취득을 위한 시험의 실시방법과 그에 따른 측정오차 등에 관하여 고찰하였다.

□ 외계에서 지구로 귀환할 때 우주왕복선은 수평자세에서 앙각을 취하며 대기권 진입을 시도하게 된다. 이 때 기체 후배면과 공기층과의 마찰과 엔진 추력이 없는 상태에서 후면의 끌림 현상 등이 하강속도를 감소시키는 힘으로 작용하게 된다. 초고속으로 선체가 공기층에 부딪히는 순간 막대한 충격파의 영향으로 기체의 손상이 우려되는 상황에서 마찰로 인한 기체 외피의 열손상도 고려해야하는 등 설계 시 고려할 요소들이 다양하고 복잡하므로 이러한 각종 데이터를 획득하고 그에 따른 후속 대책을 수립하기 위한 수단으로 본 비행 실증기를 통한 실험의 필요성이 더욱 절실히 요구된다 할 것이다.

□ 우주왕복선은 대기권 진입시에도 착륙자세인 수평자세를 취함으로써 배면의 요소별 기압분포 측정에도 세심한 배려가 필요하다. 압력분포 측정 자료를 보면, 역시 전진압력이 전면 각 부위에 걸쳐 가장 크게 나타나고 있으며 배면 압력이 그 다음으로 크게 나타나고 있다. 우주왕복선은 거대한 기체(機體) 부피와 중량 및 일반 초음속기와는 판이한 외형 등으로 실증시험에 어려움이 많으나 본고에서는 실물크기 25%의 축소 사이즈로써 이 어려운 시험과 각종 자료를 도출해냈으며 그에 대한 성과는 차후 우주왕복여행의 성공적인 수행여부로 증명될 수 있을 것이라 생각된다.

저자

MAKOTO UENO ; TOMONARI HIROTANI ; TAKESHI TSUJIMOTO

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

정밀기계

연도

2004

권(호)

52(611)

잡지명

일본항공우주학회지(A083)

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

335~341

분석자

홍*철

분석물

• 고속비행실험에 의한 공력특성 추정.pdf [192,249 byte]

이미지변환중입니다.