조용한 스파이크
Quiet Spike
Quiet Spike는 걸프스트림 항공우주국과 NASA의 드라이든 비행연구센터가 협력한 프로그램으로, 소닉붐의 억제를 조사하기 위한 프로그램이었다. 이 특허는 2004년 미국 특허상표청(United Stream Aerospace)에서 발행됐으며 걸프스트림항공이 소유하고 있다.
역사
이 프로그램은 차세대 초음속 수송기가 콩코드(c.f.오퍼레이션 봉고) 등 1세대 초음속 수송기에 문제가 있다고 입증된 고강도의 음속 붐 없이 마하 1(음속) 이상의 인구 밀집지역을 상공으로 비행할 수 있는 기술을 개발하기 위한 것이었다.
콩코드에 의해 야기된 호황은 미국에서 상당한 대중적 반발을 일으켰고 결국 항공기가 통과하기로 되어 있던 공역을 가진 세계 다른 나라들에서도 발생했다. 이 반대는 콩코드가 상업적으로 성공하는 것을 불가능하게 만들었다. 소닉 붐 문제는 보잉 2707의 최종 결항에도 중요한 요인이 되었다.[1]
충격파는 마하 1(125.0km/h)에 가까워질수록 항공기 주변에서 발생한다. 지상에서 이것들은 큰 더블 붐이나 뱅으로 인식된다. 이들의 강도는 날씨, 대기 밀도의 층별 굴절, 항공기 크기 등의 요인에 따라 달라지지만, 일반적으로 민간 여객기 크기의 초음속 항공기에서는 지상 레벨에서 발생하는 과압은 창문을 덜걱거리게 만들기에 충분하다.
예를 들어 마하 2(2450km/h)의 속도로 이동하는 콩코드의 소닉 붐은 약 2.2psf (0.11kPa) (평방피트당 파운드)이었다.[2]
소닉 붐의 세기 때문에, 많은 나라들은 현재 땅이나 인구 센터 상공에서 초음속 비행을 금지하고 있다. FAA는 특수 군용 비행 회랑을 제외한 육지 상공에서 초음속 비행을 금지하고 있다. Quiet Spike는 소닉 붐을 조금 억제할 수 있지만 Quiet Spike만으로는 현재의 초음속 상공 비행 금지를 우회할 수 있을 만큼 효과적이지 못하다.
주로 항공기 코의 변화, 턱의 사용, 항공기 평면형태의 변화에 초점을 맞추고 심지어 충격파로 이어지는 기생적인 항력을 완화하기 위해 항공기 구조물을 통과하는 경로를 만드는 등, 소닉 붐을 완화하기 위한 다양한 구조적 접근방식이 제안되어 왔다.
수축형인 Quiet Spike 프로젝트의 일환으로 NASA 드라이든의 F-15B 연구용 테스트베드 항공기의 코에 7.3m(24ft) 길이의 랜스 유사 스파이크가 탑재됐다. 복합 재료로 만들어진 이 스파이크는 지상으로 내내 평행하게 이동하는 세 개의 작은 충격파를 생성해 초음속 제트기의 전면에 쌓이는 일반적인 충격파보다 소음이 적다.
2006년 8월 10일 이 프로젝트의 첫 비행이 끝난 후, 몇 번의 비행이 소닉 붐 억제 측정으로 넘어가기 전에 시스템의 구조적 무결성을 시험했다.
이 프로그램은 2007년 2월 SSBD 프로젝트에서 2년 전에 완료한 것보다 두 배 이상 많은 50여 편의 비행을 완료하면서 마무리되었다.
프로젝트 마일스톤
- 첫 비행 - 2006년 8월 10일
- Quiet Spike의 첫 번째 기내 확장 - 2006년 9월 25일
- 첫 번째 초음속 시험 지점 - 2006년 10월 20일
- 2006년 12월 13일 2차 F-15까지 근거리 현장 조사
- 마하 1.8 시험 지점 - 2007년 1월 19일
- Quiet Spike 연장 착륙 - 2007년 1월 19일
- 데모를 위해 GA 사바나로 돌아가기 - 2007년 2월 14일
2008년 3월 4일, NASA-Gulfstream Quiet Spike 팀은 항공/프로펠전 부문에서 항공 주간 수상자 상을 받았다.[3]
