독일군의 신무기로 불리던 전진익기 Horten Ho 229 (Horten H IX) 이야기

[[설정자료]]독일군의 신무기로 불리던 전진익기 Horten Ho 229 (Horten H IX) 이야기

작성자mirageknight [왕성국]|작성시간14.03.16|조회수1,815 목록 댓글 0

안녕하세요~~ 미라지나이트 입니다.

편안한 휴일되시고 계신지요..? 이번주는 간만에 에어로 리뷰들 좀 올려보려 합니다 .

이중 독일군의 신무기로 불리던 전진익기 Horten Ho 229 (Horten H IX) 를 살펴보죠~~

Horten Ho 229 (Horten H IX)

상상도

스미소니언 항공우주박물관에 있는 모형.

독일어 : Horten H IX
영어 : Horten Ho 229

호르텐 (Ho 229) Horten Ho 229 (Horten H IX) 는 독일의 항공기술이 만들어낸 또 하나의 걸작이자 독일공군이 야심차게 계획하던 신무기중 하나 였습니다.

[호르텐 (Ho 229) Horten Ho 229 (Horten H IX) 는 독일의 항공기술이 만들어낸 또 하나의 걸작이자 독일공군이 야심차게 계획하던 신무기중 하나로 원래는 이렇다할 정기러 폭격기가 없었던 독일공군이 야심차게 개발하던 장거리 폭격기 계회중 하나였다. 미군에 미해 물량으로 부족했던 독일은 적은 추진력으로 먼거리를 비핼할수 있는 비행기 연구에 몰두했고 이에 가장 적합한 기술이 바로 전익기 기술이였다. 이 일러스트처럼 만약 계획대로 개발에 성공했더라면 독일공군은 먼거리에 있는 미국을 직접 폭격할수 있는 이런 폭격기를 배치하려고 했다 하지만 실제로 개발에 성공 양산되었더라도 당시 독일의 사정으로는 이런계획인 그야말로 망상에 불과했을듯..]

2차대전의 발발로 무기개발로 인한 모든 과학기술이 빠르게 발전하게 되는데 이중 한공기술의 발전은 엄청날 정도였죠..

독일공군 루프트바페 (Luftwaffe) 는 개전당시 이미 세계 수준급의 전투기 BF-109 메셔수미트 와 이와 쌍벽을 이루는 FW-190 포케불프 씨리즈를 가지고 있었으나 이와 더불어 신무기 개발에도 열을 올리고 있었습니다. (이는 전적으로 신무기 광팬이라 할수 있는 히틀러와 그의 똘마니 독일공군을 맡은 괴링의 영향이 컸다)

[(Ho 229) Horten Ho 229 (Horten H IX) 은 독일의 항공기술자 호르텐형제가 연구하던 프로젝트를 이용 원거리를 비행해서 적의 중심지를 폭격할수 있는 장거리 폭격기 개발프로젝트로 진행되었다 물론 시제기만 만들고 그야말로 연구로만 종료되었다]

이중 호르텐 (Ho 229) Horten Ho 229 (Horten H IX) 으로 불리는 전익기 개발도 그중 하나였습니다.

전익기는 항공기술의 발전과정중 발견된 기술로 항공기가 날기위해 필요한 4가지 추력(Thrust), 항력(Drag), 양력(Lift), 중력(Gravity) 혹은 무게(Weight)중 양력 가장 잘 이용할수 있는 기체구조 입니다.

[호르텐 (Ho 229) Horten Ho 229 (Horten H IX) 는 어려운 독일의 사정가운데 3대가 완성된것으로 알려져 있으며 당시 어지러운 사정으로 자료가 소실되어 정확히는 알수 없으나 1944년 1월에는 첫비행에도 성공한것으로 밝혀졌다. 이후 이들 3대중 한대가 미국으로 옮겨져 전익기 개발연구에 유용하게 사용되었다]

즉 전익기 (全翼機, Flying wing aircraft. 항공기 전체가 날개꼴인 형상의 항공기를 의미하는 용어. 기본적으로 동체와 주익이 구분되지 않고 일체화 되어 있으며, 꼬리 날개 등의 부착물도 작거나 없는 항공기도 많다. 다만 이는 전익기의 필수적인 요소는 아니다. 수평, 수직 안정판 정도가 존재하는 경우는 의외로 흔하고 가동면을 포함한 경우도 있다.) 기체 전체로 양력을 얻으며, 동체 등 공기역학적으로 불리한 요소가 적기 때문에 일반적인 비행기보다 비행에 유리하고 장거리 이동에 적합한 등 여러 장점을 지닌 비행기의 형태 입니다.

때문에 비행기 개발 초기부터 연구되어 왔던 형태이나, 직진성에 비해 회전 제어가 어려운 점이 있어 실제 제작된 형태는 많지 않은 편이었습니다.

하지만 현대에 들어 컴퓨터를 이용한 제어가 발전하면서 B-2 폭격기나 무인스텔스기의 디자인으로 쓰이고 있습니다.

[전익기 (全翼機, Flying wing aircraft. 항공기 전체가 날개꼴인 형상의 항공기를 의미하는 용어. 기본적으로 동체와 주익이 구분되지 않고 일체화 되어 있으며, 꼬리 날개 등의 부착물도 작거나 없는 항공기도 많다. 다만 이는 전익기의 필수적인 요소는 아니다. 수평, 수직 안정판 정도가 존재하는 경우는 의외로 흔하고 가동면을 포함한 경우도 있다.) 기체 전체로 양력을 얻으며, 동체 등 공기역학적으로 불리한 요소가 적기 때문에 일반적인 비행기보다 비행에 유리하고 장거리 이동에 적합한 등 여러 장점을 지닌 비행기의 형태 로비행기 개발 초기부터 연구되어 왔던 형태이나, 직진성에 비해 회전 제어가 어려운 점이 있어 실제 제작된 형태는 많지 않은 편이었다. 하지만 현대에 들어 컴퓨터를 이용한 제어가 발전하면서 B-2 폭격기나 무인스텔스기의 디자인으로 쓰이고 있다 사진은 미공군의 B-2폭격기 (위)와 논스롭그라만이 개발중인 무인공격기 XB-47B형의 모습]

전익기

1 개요

全翼機, Flying wing aircraft. 항공기 전체가 날개꼴인 형상의 항공기를 의미하는 용어. 기본적으로 동체와 주익이 구분되지 않고 일체화 되어 있으며, 꼬리 날개 등의 부착물도 작거나 없는 항공기도 많다. 다만 이는 전익기의 필수적인 요소는 아니다. 수평, 수직 안정판 정도가 존재하는 경우는 의외로 흔하고 가동면을 포함한 경우도 있다.

이러한 전익기는 기체 전체로 양력을 얻으며, 동체 등 공기역학적으로 불리한 요소가 적기 때문에 일반적인 비행기보다 비행에 유리하고 장거리 이동에 적합한 등 여러 장점을 지닌다. 때문에 비행기 개발 초기부터 연구되어 왔던 형태이나, 직진성에 비해 회전 제어가 어려운 점이 있어 실제 제작된 형태는 많지 않은 편이었다. 하지만 현대에 들어 컴퓨터를 이용한 제어가 발전하면서 B-2 폭격기나 무인스텔스기의 디자인으로 쓰이고 있다.

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2 현실에서의 전익기

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3 변형

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3.1 동체익기(Body Wing)

[JPG external image]

보잉의 실험기체인 X-48B

기존의 항공기와 전익기의 중간 형태로, 동체와 날개가 일단은 분리되어 있으나 동체로도 상당한 양의 양력을 얻는 형태이다. 이론상으로 비슷한 크기의 일반적인 항공기보다 2배 이상의 수송 능력을 기대할 수 있다고 한다.

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3.2 Lifting Body

[JPG external image]

X-24

[JPG external image]

우주왕복선 프로메테우스의 구상도

날개라고 할 만한 별도의 구조물 없이 동체의 형상에 의한 양력만으로 비행하는 형태의 항공기. 단면적이 적어 공기저항이 극도로 적으며, 이 때문에 초고속 항공기나 재돌입시 공기저항이 문제가 되는 우주왕복선 기체의 구조로 개발되고 있다.

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4 가상매체에서의 전익기

에반게리온 수송기
헤일로 - 롱소드 전투기
Warhammer 40,000 - 타우(Warhammer 40,000)의 항공기[1]

이런 전익기의 개발은 사실 독일뿐 아니라 미국과 영국에서도 꾸준히 개발연구되어왔는데 미국의 경우 제2차 세계대전 당시 이미 노스롭이 만들려던 비행기 형식으로써 논스롭의 창립자인 故 노스롭 "Jack" Northrop (November 10, 1895 – February 18, 1981) 이 설계한 전익기 XB-35가 1946년 제작되었으나 프로펠러에 의한 진동등의 문제로 인하여 정식으로 채택되지는 못했습니다.

[전익기의 개발은 사실 독일뿐 아니라 미국과 영국에서도 꾸준히 개발연구되어왔는데 미국의 경우 제2차 세계대전 당시 이미 노스롭이 만들려던 비행기 형식으로써 논스롭의 창립자인 故 노스롭 "Jack" Northrop (November 10, 1895 – February 18, 1981) 이 설계한 전익기 XB-35가 1946년 제작되었으나 프로펠러에 의한 진동등의 문제로 인하여 정식으로 채택되지는 못했다]

[노스롭 "Jack" Northrop (November 10, 1895 – February 18, 1981)이 설계한 X-35B 의 모습 이는 당시로는 최첨단의 항공유체공학 기술이 도입된 기체였으나 프로펠러에 의한 진동등의 문제로 인하여 정식으로 채택되지는 못했다]

XBXBXBXBXBXBXBXXBXBXBXBXXBXBXBXBXXBXBXBXXBXBXBXBXXBXBXBXBXBXBXBXBXBXBXBXBXB35

그 뒤 제트엔진을 탑재하자는 논의로 인해 YB-49 계획으로 발전되기도 하였고, 이놈은 상당한 물건이었는데 전작의 XB-35보다 속도를 100마일(약 시속 160.9km) 더 내게 하는데 성공하기도 하였습니다.

[후에 논스롭은 XB-35에 제트엔진을 탑재하자는 논의로 인해 YB-49 계획으로 발전되기도 하였고, 이놈은 상당한 물건이었는데 전작의 XB-35보다 속도를 100마일(약 시속 160.9km) 더 내게 하는데 성공하기도 하였으나 역시나 당시로는 어려운 기체조작능력으로 추락하는 바람에 실패]

그러나 이것도 흑역사가 되기는 마찬가지였는데 계속되는 기술적 결함에 추락사고까지 겹쳐서 결국 백지화되었다. 그뒤 정찰기인 YBR-49로 개조되었으나 이것도 결국 취소.

YB-49

노스롭 항공의 창업주인 잭 노스롭의 염원이 담긴 폭격기...이나 현시창.

노스롭은 전익기(동체, 꼬리날개가 없이 항공기 전체가 거대한 날개인 것처럼 생긴 항공기) 형태의 폭격기 개발에 열을 올렸으나, 당초 예정과 달리 2차 세계대전이내에 완성하는 것은 불가능하였다. 결국 전익 폭격기인 XB-35는 2차대전이 끝나고 난 뒤인 1946년에야 완성했으나, 이미 시대는 제트항공기의 시대였다.

미 육군 항공대로서는 아무리 전익기라는 신개념 항공기라도, 이제와서 구세대의 전유물인 프로펠러를 신형 항공기에 탑재할 생각은 없었다. 게다가 XB-35에 언급된 바와 같이 이 항공기는 프로펠러 구동계통 때문에 골치를 썩고 있던 상황이었고해서 결국 전익 폭격기 개발 계획은 왕복엔진 항공기에서 제트엔진 항공기 개발로 바뀌게 된다. 이 새로운 제트엔진 전익폭격기가 바로 YB-49다.

YB-49는 프로펠러가 없어짐에 따라 그동안 이 항공기를 고생시키던 문제가 말끔히 해결될 것 같았다. 속도는 더 빨라지고, 진동/소음 문제는 없어지고.....그러나 아시발꿈.....

YB-49는 이미 제작된 XB-35 중 몇 대를 뜯어고쳐서 만들었는데, 문제는 XB-35 자체가 제트엔진을 염두에 두고 만든 항공기가 아니라는 점이었다. 제법 많은 곳을 뜯어 고쳤어도 XB-35는 근본적으로 프로펠러 항공기였다. 최대속도는 100km/h 이상 빨라졌으나 동체가 기본적으로 더 느린 속도의 비행에 맞춰 설계되어있다보니 생각만큼 빠른 비행은 불가능했다.

또한 왕복엔진보다 훨씬 연료소모량이 많은 제트엔진 때문에 비행거리가 대폭 감소하였다. XB-35의 개발목적 자체가 B-29를 대체할 초장거리 폭격기였던 점을 감안하면 이는 상당한 문제점이었다.

또한 프로펠러 엔진 시절에는 없던 안정성 문제가 대두되기 시작했다. XB-35는 프로펠러를 위하여 동체 뒤쪽에 길게 뻗은 구조물들이 있었는데, 사실 이것들은 약간이나마 수직꼬리날개 역할을 겸하였다. 허나 프로펠러가 없어진 YB-49는 이 구조물도 없어지면서 방향안정성이 떨어졌다. 급하게나마 아주 작은 수직꼬리날개를 동체 뒤쪽에 달긴 하였으나, 그래도 방향안정성이 원하는만큼 나오지는 않았으며, 이는 폭격시 폭격 명중률에 치명적이었다.

여기에 정치적인 문제도 한 몫끼어 있었다. 미군은 제트 항공기와 전익기에 관심을 보이고는 있었으나, 과연 이 새로운 시도가 안전할지 걱정이었다. 미군 내부에서는 차라리 당시 XB-35의 실질적인 경쟁상대였던 초대형 프로펠러 폭격기 B-36이 기술적인 위험부담도 없고 여러모로 낫는 의견도 있었다. 특히 위에 언급한 각종 기술적 문제들이 드러나면서 이러한 군의 불안감은 더 커졌다.

1948년, YB-49 사업에 치명적인 문제가 발생하였다. 1대의 YB-49가 시험비행도중 실속, 추락하여 승무원 전원이 사망한 것이다.[1]

항공기 자체의 문제였는지 조종사의 실수였는지는 명확치 않았으나 이미 예산도 초과하고 개발 스케쥴도 계속 지연되고 있으며 여러 기술적 문제점이 속출하고 있는 YB-49 사업을 미군이 곱게 봐줄리 없었다.

결국 YB-49 사업계획은 취소되고 말았다.

이후 YB-49의 부족한 연료탑재량 문제를 해결하고자 엔진 일부를 기체내부가 아니라 외부에 탑재하고 엔진 개수를 8개에서 6개로 줄인 정찰기 버전의 YRB-49도 제작되었으나 이것 역시 1대만 제작된 뒤로 YB-49의 뒤를 이어 사업이 취소되었다.

http://1.bp.blogspot.com/_YhGsknrK8Io/SF-QLLwPbgI/AAAAAAAAC0Q/XR75Hn6a1Y8/s320/yrb-49_flight.JPG

[JPG external image]

이후 노스롭 항공사는 전익기 폭격기 개발이라는 염원을 수십년이 지나고 난 뒤, B-2 스텔스 폭격기로 이루게 된다.

Specifications (YB-49)[edit]

YB-49 takes to the air for the first time.

Partially completed YB-35B airframes lined up for completion or conversion to YRB-49As.

Data from National Museum of the United States Air Force^[7]

General characteristics

Crew: 7
Length: 53 ft 1 in (16.0 m)
Wingspan: 172 ft 0 in (52.4 m)
Height: 20 ft 3 in (6.2 m)
Wing area: 4,000 ft² (371.6 m²)
Airfoil: NACA 65-019 root, NACA 65-018 tip
Empty weight: 88,442 lb (40,116 kg)
Loaded weight: 133,559 lb (60,581 kg)
Max. takeoff weight: 193,938 lb (87,969 kg)
Powerplant: 8 (6 J35-A-19 on the YRB-49A) × Allison/General Electric J35-A-5 turbojets, 4,000 (5,000 for J35-A-19) lbf (17 kN) each

Performance

Maximum speed: 495 mph (793 km/h)
Range: 9,978 mi (16,057 km)maximum^[15]
Combat radius: 1,615 mi (2,599 km)
Service ceiling: 45,700 ft (13,900 m)
Rate of climb: 3,758 ft/min (19.1 m/s)
Wing loading: 33 lb/ft² (163 kg/m²)
Thrust/weight: 0.23

Armament

Guns: 4 × .50 in (12.7 mm) machine guns (to be mounted in rotating "stinger" tail cone on all production aircraft)
Bombs: 32,000 lb (14,500 kg)

Specifications (Horten Ho 229A (V3))[edit]

From manufacturer's estimates—three-view drawing at top of page shows the H.IX V1 glider prototype.

Data from The Great Book of Fighters^[11]

General characteristics

Crew: 1
Length: 7.47 m (24 ft 6 in)
Wingspan: 16.76 m (55 ft 0 in)
Height: 2.81 m (9 ft 2 in)
Wing area: 50.20 m² (540.35 ft²)
Empty weight: 4,600 kg (10,141 lb)
Loaded weight: 6,912 kg (15,238 lb)
Max. takeoff weight: 8,100 kg (17,857 lb)
Powerplant: 2 × Junkers Jumo 004B turbojet, 8.7 kN (1,956 lbf) each

Performance

Maximum speed: 977km/h (607 mph) at 12,000 metres (39,000 ft)
Service ceiling: 16,000 m (52,000 ft)
Rate of climb: 22 m/s (4,330 ft/min)
Wing loading: 137.7 kg/m² (28.2 lb/ft²)
Thrust/weight: 0.26

Armament

Guns: 4 × 30 mm MK 108 cannon
Rockets: R4M rockets
Bombs: 2 × 500 kilograms (1,100 lb) bombs

전익기의 또다른 발견 스텔스 능력

전익기가 후대에 새로운 항공기로 재발견된 이유는 적은 추진력으로 먼거리까지 비행할수 있는 뛰어난 비행능력도 있었지만 후대에 스텔스 연구를 하다보니 레이다에 가장 많이 걸리는 수익미익이 없는 전익기 형탸가 스텔스 비행기에 가장 이상적인 비행형태라는 발견을 하게 됩니다.

[2차대전 종전후 미국은 전익기 개발연구를 계속했는데 전익기의 경우 양력이 우수하다는 발견외에 이외로 레이다에 걸릴 확륙이 먀우 적다는것을 발견하게 된다. 이는 날개가 전체가 동체를 겸하는 전익기 특유의 기체구조로 인해 레이다에 주로 걸리는 미익이 없기 때문으로 우연히 이를 발견한 미공군은 이후 이를 연구하여 스텔스 폭격기 B-2폭격기 개발에 응용하게 된다 사진은 B-2 폭격기의 모습]

물론 전익기를 개발하던 독일의 호르텐 형제나 미국의 논스롭이 이를 처음부터 알리는 없었지만 후대에 이런 사실이 알려지면서 논스롭의 설계 였던 XB-35, YBR-49 가 시대를 앞선 비행기였다는 사실이 밝혀지게 되지요..

[B-2 폭격기의 아랫면의 모습 사진에서 볼수 있듯 동체를 겸하는 거대한 주익으로 된 기체설계로 인해 B-2 폭격기는 작은새로 오인할될정도로 레이다에 대한 탐지률이 적으며 대부분의 설계는 50여년전 개발된 잭논스롭의 YB-49 의 설계를 약간 손본것에 불과하다 특히 주익 끝부분을 톰니모양으로 잘라낸것은 레이다 전파로 부터 탐지를 어렵게 하기위한것 이런 주익이 동체를 겸하는 구조는 비행역학상 비행조절이 매우 어려운것으로 알려져 있으나 그동안 강력한 제트엔진의 개발과 컴퓨터로 조절되는 기체컨트롤 기술의 발전으로 가능하게 되었다]

도시전설로는 故 노스롭(노스롭사 창립자이자 개발자로서 XB-35, YBR-49를 만든 사람)이 죽기 전에 John Cashen(B-2 프로그램 치프 설계자)가 보여준 B-2 목업을 보고서는 눈물을 흘리면서 "나는 이제야 하느님이 이걸 보라고 나를 25년 더 살려놓으셨다는것을 알게되었다"(Now I know why God has kept me alive for 25 years)라고 하고 사망했다는 전설이 있지만 실제로는 그걸 볼 육체, 정신상태가 아니었다고 합니다.