VTOL의 대표적인 기체는 영국산 해리어입니다. 만화나 영화(트루 라이즈 같은)등을 통해서 많이 알려져있습니다. 아직도 물론 현역으로 뛰고 있는 기체입니다만 사실상 여러가지 제약이 있어 그 용도가 한정적입니다(적재무게라던가, 속도라던가). 해리어의 엔진은 그 이름도 유명한 페가수스 엔진입니다.
멋있지요? 엔진 좌우에 달린 네 개의 발이 90도로 회전하여 상승과 추진, 두 역할을 수행합니다. 하지만 이런 설계 덕분에 실제적으로 엔진 출력이 약간 낮아지는 면이 있어 속도에서 크게 손해를 봅니다(마하 1이 안되는 0.97정도). 물론 단순히 초음속에 도달하는게 엔진의 출력만 가지고 되는게 아니지만 말입니다. 이런 페가수스 엔진을 단 기체는 해리어 시리즈가 있는데 미 해병대가 사용중인 AV-8A Harrier가 대표적입니다.
수직상승 중인 해리어
최초의 V/STOL 전폭기 Hawker P.1127로 해리어의 전신입니다. 최초의 페가수스 엔진을 장착한 기체.
여기까지가 대략 서방세계에서 연구했던 수직이착륙기라면 아래는 소련에서 연구하던 기체입니다.
Yak-38
성능은 그닥 뛰어나지 않으나 소련 최초의 수직이착륙전투기라는 점에서 이름은 꽤 알려져 있습니다. 성능이 떨어지는 이유 가운데 하나가 전방에 달린 리프트팬이 이착륙 이외에는 사용하지 않아 비행성능에서 많이 처지게 됩니다.
Yak-141
소련이 절치부심하여 만들던 초음속 수직이착륙 전투기. 하지만 소련의 몰락과 함께 개발이 중지된 전투기입니다. 그런데 사실 Yak-141이 초음속을 돌파하기 위한 방식은 애프터버너 방식이라 완성이 되었다고 그리 좋은 평가는 받지 못했을 것으로 보입니다.
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참고로 애프터버너란, 엔진에서 1차 연소된 배기 가스에 다시 한번 연료를 분사하여 재점화시켜 출력을 증가시키는 방법입니다. 장점이라면 뭐니뭐니 해도 순간적인 돌파력이 상승, 속도가 매우 빨라진다는 것이겠지만, 단점은 말 그대로 연료를 퍼붓는 것이라 효율이 엄청 떨어지게 된다는 것입니다.
SR-71의 애프터버너 가동 모습
사진에서 보는바와 같이 애프터버너를 작동시키면 엔진 뒤로 화염이 분사되며, 때로는 특이한 모양이 형성되는데 이를 shock-diamonds라고 합니다. 다이아몬드처럼 생겼다고 붙여진 이름인데, 이는 연소개스 분사 압력과 주변 압력이 미묘하게 차이가 나서 발생하는 것으로 이 때문에 진동이 발생, 결과적으로 비행에 나쁜 영향을 미칩니다.
애프터버너 작동시 발생하는 shock-diamonds의 모습
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여기까지는 수직이착륙 전투기에 대한 것이고 이 밖에 다양한 수직이착륙기도 존재합니다. 다만 프로펠러를 이용한 것이지요.
수직이착륙기하면 반드시 생각나는 기체, 록히드사의 XFV-1
Sikorsky(헬기 제작사로 유명한)사의 X-Wing
로터를 뗐다 붙였다, 고정익을 뗐다붙였다하는...
그리고...
오동통 귀여운 Snecma사의 C-450 Coleoptere
이쯤되면 거의 발악인거죠...;;;
Canadair CL-84
컨셉은 수직이륙할 때는 프로펠라를 위로, 앞으로 갈때는 날개째 회전시켜 앞으로...
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