최초의 초음속기 1946년 만들어진 Bell X-1 호, 공군 대위 찰스 예거

최초의 초음속기 1946년에도 존재했다.

1947년 어느 10월 인류는 항공기역사에 있어 공식적으로 처음으로 음속에 벽을 뛰어 넘게 된다. 2차 대전 시기, 소련과 미국 초음속 항공기 개발에 매달리고 있을 때 개발된 Bell X-1 공식적인 인류 최초의 초음속 항공기였다.

제트 엔진을 이용하여 수평비행에서 현존하는 그 어떤 속도 기록을 2배 2상 빠른 시속으로 1127km/h 마하 1.06 도달하여 음속을 돌파했다. 

음속이란?

1초에 340m 시속 1,224km인데, 물체가 이와 비슷하게 날아가면 딱딱한 공기층이 생긴다. 이 보이지 않는 벽에 부딪치면서 기체가 폭발한다. 비행기는 시속 700km 정도에 속도로 날아다니는데, 날개 끝이나 프로펠러 근처의 공기 흐름은 1,000km 안팎이므로, 소리보다 더 빨리 날지 않는 한 그 벽에 부딪칠 수밖에 없다. 

음속 비행기가 보이지 않는 벽에 부딪치면서 기체가 폭발하는 상태가 바로 소닉 붐이다 Sonic boom, 비행기가 음속으로 돌파할 때 충격파가 생기는데 이것이 비행기 앞머리를 장점으로 원뿔형으로 확장되는 강한 파장을 말한다.

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소리 속도보다 빠르게 비행에 성공한 오렌지색 Bell X-1

시대적 배경은 1939년 2차 세계대전이 일어나 주도권을 육지 땅에서 하는 게 아니라 공중에서 공군이 좌우지 했다. 그때 전투기 속도가 600~700km/h 였고, 그래서 미국 과학자들은 그때 비행기 속도에 만족할수 없었기에 보다 빠른 속데에 제트기를 만드는데 혈안이 되어있었다.  그리고 마침 그들은 인간이 마하 1 음속을 정복하고 마하 2 음속의 두배까지도 뛰어 넘길 바라면서 마침내 1947년 꿈에 그러고 그린 미국의 벨 항공사가 총알처럼 생긴 로켓 엔진을 장착한 비행기 벨 X1 Bell X1 을 만들어 낸다. 액체 산소와 알콜올을 태워 생긴 가스의 힘으로 날아가는 원리이다.

사진=it.wikipedia.org 편집: 닥스훈트의 꿈

벨 X-1호, 음속에 벽을 뚫는 시험 비행에 도전 최초로 한 남자는 미국 공군 대위 찰스 예거 였다. 이 분은 1923년에 태어나 1943년 비행 장교가 되었는데, 2차 세계대전 때 64회 출격하여 돌일 전투기를 13대나 격추했다고 한다. 전쟁이 끝난 뒤 테스트 파일럿이 되어 1947년 대위로 진급했다. 

사진=imodeler.com 편집: dachshund of dream

벨 X-1호에 처음으로 탄 사람은 찰스 예거가 처음은 아니였다. 그전에 1947년 봄부터 모집자를 계속 찾고 있었기에 몇 사람이 이 비행기를 타고 시험 비행을 했으나 시속이 900km 쯤 내보고 너무 무서워 다시는 타려 하지 않았다. 그리고 시간이 지나 몇 달이나 격납고에 방치가 되어있던 벨 X-1호는 공군 장교 였던 찰스 예거 였다, 그래서 다시 시험 비행을 할수 있었다.

캘리포니아 주 모하비 사박 한가운데 말라 붙은 로저스 호수가 미국 공군이 비밀로 새 비행기를 테스트하는 곳이었다. 1947년 10월 벨 X-1호는 폭격기인 B29 의 아래에 매달려 하늘로 날아 올랐다. 

여기에서 B29 슈퍼토트리스는 히로시마 원자폭탄을 떨어 뜨린 그 핵폭탄을 탑제해서 일본 본토를 날러버린 그 비행기이다.

사진=EN.wipipedia.org 편집: dachshud of dream

벨 X-1호는 혼자의 힘으로 이륙을 할수 없었기 때문에 B29에 아래에 붙여서 고도 7,200 상공에서 아래로 떨어졌다. 그리고 예거가 속도를 내기 시작했고, 그에 계기판에 바늘은 마하 0.8을 넘어 0.9에 좀 머뭇렀다고 한다. 

예거의 기록에 그렇게 날다가 앞만보다가 주변을 보았는데, 그 때 높이가 1만 2,000m 높이에서 보는 하늘은 검정색에 가까웠고 별이 차갑게 반짝였다고 했다.

예거가 다시 계기판을 들여다 볼때는 그 속도가 마하 1.0을 넘어가고 있었고, 바늘이 계속 올라가 1.10~1.2 시속 1,469였다. 누구도 낸 적이 없는 무시무시한 스피드 였다. 그는 왠지 이상하다는 생각이 들었다고 한다. 가만히 생각해보니 그토록 시끄럽던 소리가 없어져 버린 것을 알수 있었다고 한다. 그리고 그 소리는 X-1호 뒤에서 쫏아 오고 있었다고 한다. 

아마도 예거가 본 하늘은 대기권쪽에 우주를 본것이 아니였을까?

음속 상태일때, 우주에서 소리가 없는 것과 같은 원리로 너무 빠르기때문에 형성된 어떠한 막이 생겨서 소리가 뒤에서 나는 것 아닐까 하는 개인적인 생각을 해본다.

테스트 비행도중 벨 X-1 기체에고 엔진 고장나서 2,300kg나 되는 연료를 싣고 폭탄처럼 떨어질때 그 순간 자신에 기량을 발휘하여 뒤에 비상 밸브를 열어 연료를 흘려 내버리고 간신히 비행 착륙에 성공을 했다. 그 뒤 그는 벨 항공사가 만든 전 X시리즈를 도맡아 탔다.

1953년 12월 예거는 또 한번에 신기록을 세웠다. 그는 벨 X-1A호를 타고 9,144m 높이에서 B29를 떠나 2만 1,336m까지 올라가서 내려오면서 최대 속도를 냈다. 마하 2.5였다. 그러자 갑자기 기체가 중심을 잃었지만, 그는 정신없이 떨어져 내리다가 기적같이 중심을 잡고, 죽을 고비를 넘기고 세운 기록은 평균 속도 2,640km 바로 마하 2.157이었다. 

 

유튜브= Naca- U.S Armt Air Forces

Bell X-1호가 오렌지색인 이유는 테스트 용이기 때문에 잘보이는 색으로 한것이다.