NASA가 40여 년 만에 새 대형 풍동을 열었다

NASA가 버지니아주 햄프턴의 랭글리연구센터에 비행역학연구시설을 열었다. NASA가 40여 년 만에 새로 지은 주요 풍동으로, 비행 중인 항공기와 드론, 로켓·우주캡슐의 축소모형을 기류 안에 자유롭게 띄우거나 고정해 안정성과 조종성을 확인한다.

2만5천 제곱피트 건물 안에는 지름 20피트의 수직 시험실이 들어 있다. 최고 기류속도는 시속 117마일로 기존 시설의 두 배다. 시험실이 커져 더 크고 정밀한 모형과 무거운 자유비행 모형을 사용할 수 있고 높은 고도의 비행조건도 더 잘 모사한다.

낡은 두 시설을 한곳에 통합

새 시설은 랭글리의 20피트 수직스핀풍동과 12피트 저속풍동 기능을 합쳤다. 750마력 모터 네 대와 지름 14피트의 탄소섬유 팬을 사용해 기류속도를 빠르고 정밀하게 조절한다. 자유비행 시험에서는 모형이 회전하거나 자세를 잃은 뒤 회복하는 과정을 관찰할 수 있다.

활용 범위는 X-플레인과 자율비행 항공기, 상업·군용기, 드론에서 우주선의 대기권 진입·하강·착륙까지 이어진다. 낙하산과 귀환캡슐 자료는 달 임무 승무원의 안전한 지구 귀환 설계에 쓰일 수 있다. 대기가 있는 화성 등 다른 천체의 비행체도 연구대상이다.

풍동 결과만으로 인증되지는 않는다

기존 두 풍동을 오가던 시험을 한 건물에서 이어갈 수 있어 모형과 센서를 다시 설치하는 시간을 줄일 수 있다. 현대식 디지털 계측과 정밀한 기류제어는 같은 조건을 반복해 설계 변경 전후를 비교하는 데 유리하다. 대학과 기업도 정부 협력절차를 통해 시설을 활용할 수 있다.

시설은 연방총무청과 진행한 랭글리 20년 캠퍼스 현대화의 네 번째 신축 건물이다. 새 풍동이 특정 차량의 안전을 곧바로 보장하는 것은 아니다. 풍동 자료는 계산모형, 구조시험과 실제 비행시험으로 함께 검증해야 하며 개별 성과는 후속 기술보고서로 확인해야 한다.

특히 축소모형은 실제 크기의 공기 흐름과 구조 변형을 완전히 재현하지 못할 수 있다. 연구진은 모형 크기와 속도 차이를 보정하고 여러 시험법의 결과를 대조해야 한다.