미국의 극초음속 미사일 혁명에 대한 손짓

아폴로 11호를 타고 달로 가기 오래전에, 미 공군 시험 조종사 닐 암스트롱(Neil Armstrong)은 로켓 추진 노스 아메리카 X-15로 지금까지 만들어진 날개를 가진 유인 항공기로는 지금까지 가장 빠른 속도로 달려나갔다. 마하 6.72 또는 7,247km/h의 비행 기록은 1967년 조종사 William “Pete” Knight이 기록했다.

59년이 지난 지금, 미국은 군사 작전을 위한 시험 비행체에 대한 약속을 실현화시키지 못하고 있다.

극초음속 추진과 고온 재료 영역의 혁신에도 불구하고, 미 공군은 저렴하고 운행이 가능한 감시 및 공격기 2030년대 후반까지 나오는 것을 상상하고 있지 않다.

공군이 현대적인 요격기를 능가할 필요가 있다고 말한 록히드마틴 SR-71 블랙버드가 음속의 3배인 마하 3.2를 기록했다.

대신, 공군은 2013년 공기 흡입식 스크램젯 엔진으로 움직인 보잉의 로켓 추진 보잉 X-51 웨이브라이더(WaveRider)와 같은 극초음 미사일을 추진하고 있다. 엔진이 없는 가속-글라이더 극초음속 무기 컨셉도 고려되고 있다.

사진 : AFRL/Boeing X-51A

High-Speed Strike Weapon (고속 타격 무기) 프로젝트에 따라, 2020년대 초반 개발과 배치를 앞두고 2019년에 비행 시험이 예정되어 있다.
극초음속의 속도에서 미사일은 1,000nm 떨어진 표적은 17분 또는 그 이하의 시간에 타격할 수 있다. X-51은 B-52에서 50,000 피트 상공에서 투하된 뒤 6분만에 230nm을 이동했다.

이번주에 Mitchell Institute가 후원하고 Richard Hallion와 Curtis Bedke 가 작성한 새로운 보고서가 공개되었는데, 러시아와 중국에 의해 세계에서 개발되고 확산되고 있는 사거리가 긴 대공방어 시스템과 요격기들와 같은 것을 해결하기 위해 이 분야의 노력을 다시 배가할 것을 요구했다. 그들은 군사적인 극초음속 항공기는 아직 멀었지만, 전술 미사일은 손 가까이에 있다고 썼다.

만약 1998년 8월 알카에다 수장인 오사마 빈 라덴을 공격했을때 미 국방부가 아음속 토마호크 순항 미사일 대신 극초음속 무기를 채용했더라면 그 테러리스트 지도자는 사망하여 2001년 9/11 공격을 피했을 수도 있다. 저자들에 따르면, X-15 이후 극초음 무기 기술에 대한 일관되고 지속적인 투자의 부족을 비난하고 있다.

보고서는 "미국의 극초음속 연구와 개발에 대한 투자는 우유부단과 동요로 인해 현재는 리스크가 되었다."라고 밝혔다. "극초음속 비행을 개척하는데, 미국은 극초음속 분야에서 선두를 유지하기 위한 노력을 배가 해야한다. 극초음속 비행은 오늘날 실제로 현실이 되고 있으며, 납세자들이 지원하는 과학 프로젝트다."

사진 : 2004년 11월 16일 마하 9.6을 기록한 NASA의 무인 Hyper-X (X-43A)

2014년, 미 국방부 Alan Shaffer  연구 및 개발 관련 차관보는 미국은 "어떻게 극초음속을 통제할지 이해하는 두번째 국가"가 되는 것을 원하지 않는다고 말했다. - 만약 러시아와 중국이 지속적으로 투자를 하면 그렇게 될 수 있다.

Hallion과 Bedke씨는 러시아는 2020년까지 극초음속 미사일을 시험을 고려하고 있고, 중국은 Wu-14 부스트-활공 극초음속 비행체를 최소 다섯번 시험했다고 지적했다. 만약 군사화 된다면, Wu-14는 수분안에 목표를 타격하고 요격하는 것은 매우 어렵고 비용이 많이 들 것이다.

지난주 플로라디주 올랜도에서 열린 항공전 심포지엄에서 전 미 공군 수석 과학자이자 IDA 과학 기술 정책 연구소 디렉터인 Mark Lewis는 항공기와 항공기와 비슷한 우주 발사 시스템과 비교하여 극초음속 미사일은 군사적 전환은 "낮게 달린 과일"로 설명했다.

 
대부분의 움직이지 않는 기계 부품들로 이루어진 이들 "날카롭고 날씬한" 스크램제트 미사일은 언젠가 오늘날 초음속 및 극초음 순항 미사일들의 제작 단가와 비교될 수 있을 것이다.

Lewis씨는 X-51 스크램제트 기술실증기는 2013년 5월 최종 추진 비행에서 "분석들과 계산의 예측에서 기대에 부응했다."고 설명했다.이제, 군은 극초음속 퍼즐의 비행 통제, 항법과 탄두 통합에 대해서 파악해야한다.

그는 "X-51은 매우 실용적으로 구성되었다"고 말했다. "X-51은 실제 탑재된 JP-7 연료를 태웠다. 그것은 비행 축소 시스템이며, X-51의 모습을 볼 수 있으며 실험체가 어떻게 실제 작전용 미사일로 가는지도 볼 수 있을 것이다. 가장 중요한 것은, 모든 합리적인 의문을 뒤로 하고 공기흡입 추진 기술을 증명했고 , 비행체가 대기중에서 올라가는데 필요한 항력보다 큰 추력 전달과 가속의 기능은 정확하게 작동했다. "고 말했다.

사진 : B-52 "BUFF"에 장착된 X-51

미 공군은 최근 5개년 예산안에서 X-51의 개발과 시연을 "가속"하기위한 예산을 두배 이상으로 증액시켰다. 2017에서 2020 회계연도까지 예산은 작년 제출안과 비교하여 1억3천만 달러에서 3억 9백만 달러로 증가했고, 2021년에는 2천2백만 달러가 더해진다. 또한 추가로 매년 2천5백만 달러가  스크램제트 엔진 개발을 지속하기 위해 배정되었고, 노력의 서로 다른 부분에 걸쳐 더 많은 예산이 뿌려졌다.

미 공군 연구소(AFRL)에 의하면, X-51은 353초간의 스크램제트 엔진 작동을 포함하여 2010년과 2013년 사이에 네번을 비행했지만, "스크램제트로 움직이는 자유비행체의 실용성을 입증했다"고 한다. AFRL은 2020년대에 배치를 위한  전술용, 장거리 무기의 개발을 위해 스크램제트와 부스트-활공 컨셉의 시연에서 DARPA와의 협력하고 있다.

그와 별도로, AFRL은 이미 "2030년에 배치될 정보,감시 및 정찰(ISR) 및 공격 시스템을 위한 대형 엔진을 개발하고 지상시험을 하고 있다"고 밝혔다.