○ 보잉사의 [X-51A Waverider] 비행기의 성공적 시험은 [scramjet] 콘셉트에 활력을 주고 있는데, 더 경량이며 빠르고 산업계에 큰 영향을 미칠 비행기 기술은 항상 항공산업의 제일의 관심사였음

- 음속의 5배 이상 그리고 심지어는 우주선 이상의 속도를 낼 것으로 여겨지는 이 초음속 연소 람젯 엔진(Supersonic Combustion Ramjet engine)은 미래의 비행기를 위한 이론으로 굳어져 왔음

- 보잉사와 Pratt & Whitney Rocketdyne사의 공동 연구결과인 [X-51A Waverider]는 [scramjet]] 엔진이 단지 이론 이상의 것임을 증명하고 있음

○ 이 프로그램은 2012년 8월 15일에 시행된 [X-51]의 시험에 따라 세상의 이목을 주목시킨 바 있음

- 미 육군은 미래의 미사일 기술을 위한 테스트베드로 이 기술을 주목하고 있지만, 마하 6의 속도에 도달한다는 것은 EADS사와 같은 초음속 상업용 비행기를 개발하는 회사의 관심을 매우 끌기도 함

- 1,800kg 이상의 공차 중량으로 단 26피트 높이에서, [X-51A Waverider]는 표준적인 기존 엔진으로 미 공군의 B-52 폭격기 [Stratofortress]의 날개가 장착됨

- 이 기술은 예측할 수 없는 프로파일과 깔끔하고 공기역학적 디자인은 강력한 [scramjet] 엔진을 숨긴 채 미래의 우주선 디자인에 해답을 제공함

<초음속 에어플로우>

○ [scramjet] 엔진으로 구동되는 비행기는 표준적인 엔진과는 다르게 작동된다는 것 때문에 이러한 속도가 가능함

- 비행기에 전원을 공급하는 데 필요한 연소작용은 초음속 에어플로우에서 발생하므로, 추진을 위해 비행기에 장착되어야 할 액체 산소의 운반을 줄이는데, 그것은 비행기가 주위의 대기에서 산소를 흡입하기 때문임

- [Scramjets] 엔진은 비행기가 연소 작용 이전에 흡입되는 산소를 압축하고 감소시키는 것에 의존하며, 초음속 에어플로우는 엔진 전체에서 발생함

- [Scramjets] 엔진은 이론적으로 마하 12에서 마하 24 사이의 최고 속도를 가질 수 있으며, 현재 [SR-71 Blackbird]가 가진 2번째로 빠른 공기 흡입식 비행기의 평균 속도인 마하 3.2보다 상당히 개선된 것임

○ [Scramjets] 엔진의 이론 속도와는 별개로, 잠재적인 효과 때문에 나사는 검토할 가치가 있는 기술로 보고 있음

- 회전부가 없는 이 엔진은 제작과 유지보수가 편하며, 단위 추진체 당 높은 모멘텀 변화가 기존 엔진과 비교하면 방대한 임펄스 증가를 가능케 함

- [Scramjets] 엔진을 사용하여 우주로 더 저렴하게 접근할 가능성을 언급하면서, 나사는 그 타당성에 즉각 관심을 표한 바 있음

<하이퍼-X 개발>

○ 1990년대에, 미 공군연구소(AFRL, Air Force Research Laboratory)는 초음속 추진을 위한 [HyTECH] 프로그램을 시작한 바 있음

- 결과적으로, Pratt & Whitney사는 앞으로 [SJX61] 엔진으로 명명되고 나사의 [X-43] 프로그램에 사용되도록 설계된 탄화수소-연료의 초음속 연소 람젯(Scramjet, Supersonic Combustion Ramjet)을 개발할 계약을 체결함

- 최초의 비행기 버전인 [X-43A]는 마하 7 이상의 속도에서 작동되도록 특수하게 설계되었고, 이는 30,000m 상공에서 8,000km/h의 속도로 운행함을 의미함

- 사용 이후에 재사용되지 않고 바다에 버려지게 설계된 일회용 비행기는 여러 가지 목표를 달성함

○ 초기 실패와 충돌 이후에, 추가적인 2대의 비행기가 태평양에 의도적으로 버려지기 전에 시험 되었고, 2번째 시험은 새로운 자유비행 공기흡입형 속도 기록을 세운 바 있음

- 2004년 11월 16일 시행된 [X-43A]의 세 번째 시험에서, 이전 속도 기록을 깨고 마하 9.8 정도인 7,456mph라는 속도 기록을 세움

- 시험 이후, 나사 드라이덴 연구소의 엔지니어들은 20년 이내에 운행될 수 있도록 2단계 궤도 진입을 하는 유인 비행기를 개발하는 프로그램을 종료하기를 희망함

- [X-43C]의 추가 시험이 취소됨에 따라, 제작된 엔진은 나중에 미 공군연구소의 [Scramjet] 엔진 실증화 프로그램에 2003년에 적용됨

<나사의 X-43A 콘셉트>

<초점의 변화>

○ 보잉사와 Pratt & Whitney Rocket사로 구성된 컨소시엄이 담당하는 [X-51] 프로그램은 미 공군연구소에 의해 추진되었고, 미국방위고등연구계획국(DARPA, Defense Advanced Research Projects Agency)이 규모의 대형화와 강건한 흡열성의 탄화수소-연료 공급의 [scramjet] 추진시스템 실증화를 책임짐

- 2005년 9월 27일에 [X-51]로 명명된 [scramjet] 엔진 시험 비행기는 엔진과 비행기에 대한 시험이 진행되어 2006년에 완료되었고, 2006년 7월에 풍동터널 시험이 진행되었으며 2009년 12월에 최초로 잡힌 상태의 시험비행이 있었음

- [X-51]은 B-52 Stratofortress 폭격기에 의해 50,000피트 상공으로 운반되어 태평양에 놓임

- 이 비행기는 [SJY61] [scramjet] 엔진이 초기화되기 이전에 마하 4.5에 도달하기 전, 고체 로켓 부스터로 추진되었고 이후에는 마하 6의 속도로 추진됨

○ 2010년 5월 26일, [X-51A]는 최초 비행을 완료하여 200초 이상 비행하여 마하 5의 속도에 도달함

- 비록 이 비행기가 이전의 시험 비행에서 이루어낸 속도에 도달하지 못했지만, [X-51A]는 140초라는 전체 [scramjet] 엔진 비행 연소라는 새 기록을 세움

- 2011년 6월 13일 시행된 두 번째 시험에서는, 고속에서 엔진에 전원을 공급하는 데 사용되는 [JP7] 연료 변환에 실패하여 불충분하게 시험이 끝남

<2009년, B-52 Stratofortress 폭격기에 부착되어 운반되는 [X-51A Waverider]>

<미래의 전망>

○ 몇 번의 시험 이후에, 이 비행기는 원래 계획대로 재사용되지 않도록 바다에 수장됨

- 기술적인 실패에도, [X-51A] 연구팀은 시험을 통해 유의미한 상당한 데이터를 확보했고, 보잉사는 앞으로 2회의 시험 비행을 계획하는 프로그램을 진행 중임

- 2012년 8월 14일 진행한 시험 비행에서, 마하 6에 접근하는 최종 속도에 도달함으로써 이 기술을 평가하고자 함

- 미 육군이 이 시험을 수행했고, 미 국방성은 더 빠른 미사일 개발에 이 기술이 사용될 수 있음을 확신함

○ 우주항공 시장에서 [scramjet] 엔진의 사용가능성에 대한 많은 광고가 있으며 특히, 국제항공 분야는 더욱 그러함

- 런던에서 뉴욕까지 1시간 이내에 비행한다는 전망은 비즈니스에 상당한 영향을 미치며, 기계학회(Institution of Mechanical Engineers)는 이 비행기를 [Aero 2075: Flying into a Bright Future?]라는 보고서에 포함한 바 있음

- 이 보고서의 인용에 의하면, 비행기 설계 분야의 발전 덕분에 [scramjet] 엔진으로 구동되는 비행기는 금세기말까지 제작될 것임

- 기러기들이 V자 형태로 이동하는 것을 모방하여, 비행기는 비행시간을 감소시키고 연비를 향상시키기 위해 비행기 앞의 에어플로우를 이용하게 될 것임