국산 초음속 무선 조정 무인기, 2020년에도 첫비행 콩코드 같은 수준 마하 2
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비행 시험을 실시하는 무인 항공기 「오오와시 1호」=2010년, 홋카이도 시라오이쵸(무로란 공업대제공)
근년 급속히 보급해 온 무인 항공기라고 하면, 시판된 무선 조정 무인기로부터 군용에도 견딜 수 있는 대형기까지 폭넓다.국제적인 개발 경쟁이 격렬함을 늘리는 가운데, 무로란 공업대(홋카이도)가 완성을 목표로 하는 것이, 국내 최초의 초음속 무인 항공기 「오오와시 2호」다.재해 대응을 시작으로 한 다양한 응용처가 전망되어 2020년즈음의 첫비행을 향해서 개발은 막바지를 맞이하고 있다.
오오와시 2호는 최고속도가 마하 2(시속 2천 수백 킬로)로, 항속 거리는 100킬로.마하 2라고 하면, 냉전시대에 영불 공동으로 개발된 초음속 여객기 「콩코드」에 필적한다.
현재의 일본에서 초음속 비행을 할 수 있는 항공기는 항공 자위대의 전투기 정도다.최고속도는 「F15」가 마하 약 2·5, 「F2」는 오오와시 2호와 거의 같은 마하 2 정도로 되어 있다.
오오와시 2호의 기체는, 가볍고 튼튼한 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP) 제.전체 길이 6·3미터, 주 날개부의 최대폭 2·4미터로, 연료를 포함한 무게는 약 350킬로다.현재는 3분의 1 스케일의 모형으로 공기 저항등의 시험을 실시하고 있다.
첫비행을 실시하는 장소는 미정이지만, 홋카이도 타이키쵸에 있는 다목적 항공 공원이 유력시 되고 있다.공원내에 있는 길이 1000미터의 활주로로부터 이륙해, 초음속으로의 자율 비행을 하면서 태평양상을 비행.상승이나 선회등의 비행 성능도 실증한다.
개발을 진행시키는 무로란 공대의 항공 우주기 시스템 연구 센터에서 센터장을 맡는 우치우미 마사하루 교수(항공 우주 추진)는, 「개발은 순조롭다.오오와시 2호로 실증한 기술은, 장래의 초음속 여객기나 우주 왕래기등의 개발에도 연결된다」라고 이야기한다.대규모 재해가 발생했을 때에는 현장 상공에 단시간에 도착해, 정보 수집에 임하는 것도 가능하다.
요점이 되는 엔진은, 초음속 비행에 적절한 「가스 제너레이터 사이클·에어 터보·램 제트 엔진」을 채용.이것은 비행중에 수중에 넣은 공기를 압축해 태우는 제트 엔진과 미리 탑재한 연료나 산화제를 태우는 로켓 엔진을 조합한 이미지다.
초음속으로 비행하는 경우, 비행 상태에 의해서 공기의 혼잡 상태로 격차가 낳기 쉬워진다.제트 엔진만이라고, 터빈을 통해서 후방에 공기를 분출하기 위한 연소가 불안정이 될 수도 있다.
거기서 오오와시 2호는, 로켓 엔진에 이용되고 있는 「가스 제너레이터」라고 하는 가스의 발생기를 추가.바이오에타노 르와 액체 산소를 연소시켜 생긴 가스와 수중에 넣은 공기를 조합해 터빈의 회전을 안정화 시킨다.초음속 비행시의 터빈은, 1분간으로 5만 8000 회전에도 달한다.
한편, 주 날개는 공기 저항을 억제하기 위해, 이등변 삼각형에 가까운 형상의 더블 델타형으로, 기체 후방의 상부에 장착된다.다만, 이 형태는 초음속 비행에 적절하고 있는 것의 저속으로의 비행에는 조금 적합하지 않고, 착륙시에 기체가 기울기 쉽다.
오오와시 2호의 전신으로서 10~11년에 합계 3회의 비행을 실시한 「오오와시 1호」(최고 시속 약 370킬로)의 경우, 똑같이 저속 비행에 적합하지 않은 주 날개의 형상이었기 때문에, 착륙시에 동체가 활주로에 접촉해 기체의 일부가 파손했다.
거기서 오오와시 2호는, 비교적 고속으로 활주로에 착륙한 다음, 기체 후부로부터 낙하산을 꺼내 급감속 하는 수법을 도입하려고 하고 있다.이것은, 11년에 퇴역 한 미 스페이스 셔틀이 이용하고 있던 수법이기도 하다.
금년 7월에는, 같은 대학의 백로(해들 두어) 실험장(홋카이도 시라오이쵸)에 깔린 전체 길이 300미터의 레일과 차체를 지탱하는 부분을 사용해 낙하산의 개산(해산) 시험을 실시.로켓 엔진을 탑재한 차체를 지탱하는 부분이 시속 120킬로？`나 가속했더니, 예정 대로에 낙하산이 열리는 것을 확인했다.
우치우미 교수는 「광대한 홋카이도에서는, 혼슈에서는 할 수 없는 듯한 실험을 할 수 있다.이 땅의 이익을 살려, 스스로 설계한 항공기를 모는 것으로, 기술의 끌어 올리기에 연결해 가고 싶다」라고 분발한다.(과학부 오노 스스무사)
