미국 항공우주국(NASA)이 개발한 미래형 X-59 테스트 항공기가 실제 비행 중에 음속 장벽을 무너뜨리고 미래의 조용한 초음속 비행을 위한 기반을 마련하는 가장 중요한 테스트 단계에 곧 진입할 예정입니다. "소닉 붐 킬러"라는 별명을 가진 X-59는 NASA의 "저붐 비행 시연" 프로그램의 핵심 테스트 플랫폼입니다. 새로운 공기 역학적 레이아웃과 소음 제어 설계를 사용하여 초음속 비행 중 전통적인 가혹한 "소닉 붐"을 낮고 둔한 "탭"으로 줄여 향후 지상에서 상업용 초음속 비행을 재개할 수 있는 조건을 만드는 것을 목표로 합니다.

해당 프로젝트를 담당하는 NASA 암스트롱 비행연구센터는 최근 이전 단계의 시험비행 데이터 검토를 완료해 X-59가 더 빠른 속도, 더 높은 고도에서 시험비행을 할 수 있는 조건을 갖추고 있음을 확인했다. 프로젝트 매니저 Cathy Bahm은 다가오는 시험 비행이 이 독특한 실험 항공기가 실제 비행에서 초음속 범위에 진입한 최초의 사례가 될 것이라고 말했습니다. "우리는 X-59가 설계되었을 때 미리 설정된 임무 조건에 접근하고 있습니다."

계획에 따르면 X-59는 6월 초 첫 초음속 비행을 완료할 예정이다. 예정된 비행 속도는 시속 630마일(약 1,014km)을 초과하고 비행 고도는 약 43,000피트(약 13,100m)입니다. 초기 초음속 비행을 마친 뒤 시험비행팀은 고도 약 5만5000피트(약 1만6760미터), 약 마하 1.4(시속 약 925마일, 시속 약 1489㎞)의 속도로 항공기를 비행하는 소위 '임무 조건' 비행도 실시할 예정이다. 이 작동 조건 매개변수는 미국 주거 지역에 대해 계획된 향후 시험 비행의 목표 상태와 일치합니다.

NASA의 "퀘스트" 임무는 X-59를 이러한 임무 조건 하에서 향후 몇 년 동안 미국의 여러 지역 사회로 비행하여 "조용한 음파 붐"에 대한 대중의 주관적인 감정과 피드백을 수집하여 육지 위의 조용한 초음속 비행에 대한 사회적 수용성을 평가할 계획입니다. 그러나 현 단계에서 예정된 시험 비행에서는 "조용한" 효과를 직접적으로 검증하지 않습니다. 안전을 보장하고 비교 데이터를 얻기 위해 X-59는 이 단계에서 전통적인 초음속 동반 항공기와 함께 임무를 수행할 것입니다. 후자에 의해 생성되는 전통적인 소닉 붐은 X-59가 생성할 수 있는 더 조용한 충격음을 은폐합니다.

후속 심층 측정을 준비하기 위해 올여름 연구용 F-15 전투기에는 특수한 '충격파 측정 프로브'가 장착되어 초음속 비행 중 X-59가 형성하는 충격파 특성을 포착 및 분석하여 '무음 음파 붐' 효과에 대한 정량적 평가의 다음 단계를 위한 기본 데이터를 제공합니다.

새로운 단계에 들어가기 전에 X-59는 시험 비행 임무의 첫 번째 단계를 성공적으로 완료했습니다. 항공기는 2025년 10월 첫 비행을 마친 후 계획대로 유지보수 및 점검을 거쳐 2026년 3월 비행을 재개할 예정이다. X-59는 3월부터 14회 출격을 완료해 비행 범위를 점차 확대하고 그 과정에서 일련의 이정표 목표를 달성했다.

완료된 목표에는 다음이 포함됩니다. 처음으로 공중에서 랜딩 기어를 접고 집어넣어 매우 가늘고 매끄러운 동체 모양을 보여줍니다. 비행 고도를 43,000피트로 높이고 초음속 임계 속도에 접근하여 약 마하 0.95(시속 약 627km) 마일에 도달합니다. 처음으로 같은 날 두 번의 비행을 완료했습니다. 그 이후로 이러한 고주파 시험 비행은 점차 표준이 되었습니다. 동시에, 고고도 및 고속 테스트를 마친 후 더 넓은 비행 영역 내에서 항공기의 핸들링 및 안정성 특성을 체계적으로 파악하기 위해 저고도 및 저속 조건에서의 테스트로 전환했습니다.

엔지니어링 팀은 이러한 테스트 비행 데이터를 사용하여 연료 공급, 유압 시스템, 환경 제어 및 XVS(eXternal Vision System)와 같은 주요 하위 시스템을 평가했습니다. 전면 유리창이 있는 전통적인 조종석과 달리 X-59는 전면 유리창을 취소하고 노즈가 극도로 길어졌습니다. 조종사는 기체에 장착된 카메라를 통해 전방 시야를 확보하고, 디스플레이 시스템은 실시간으로 조종석 디스플레이 화면에 사진을 투사합니다. 이 혁신적인 디자인은 공기역학적 레이아웃을 제공할 뿐만 아니라 비행 안전을 위한 새로운 시스템 요구 사항을 제시합니다.

다양한 고도에서 이륙, 착륙 및 비행하는 동안 X-59 본체에 설치된 스트레인 게이지는 구조적 하중과 변형을 지속적으로 기록하여 엔지니어가 다양한 작업 조건에서 본체의 응력과 반응을 분석하고 후속 엔벨로프 확장 및 구조적 수명 평가를 위한 기초를 제공합니다.

다가오는 초음속 시험 비행은 NASA에 의해 X-59 프로젝트의 중요한 이정표 중 하나로 간주됩니다. 이 단계에서 테스트 조종사는 미리 결정된 "테스트 지점"에 따라 비행 속도와 고도를 점진적으로 확장하는 동시에 엔지니어는 초음속 속도에서 항공기의 안정성과 시스템 작동을 모니터링합니다. 계획에 따르면 X-59는 결국 약 마하 1.6(약 1,218mph, 약 1,960km/h)의 최대 시험 비행 속도와 약 60,000피트(약 18,280미터)의 최대 시험 비행 고도에 도달하여 설계에서 주장하는 전체 성능 상한을 검증하게 됩니다.

NASA는 "초음속 비행"이 초점이지만 향후 테스트 계획에는 여전히 다양한 고도와 속도에서의 다양한 비행 임무가 포함될 것이라고 강조했습니다. 이는 안전성과 신뢰성에 대한 요구 사항일 뿐만 아니라 복잡한 비행 환경에서 제어 명령에 대한 항공기의 응답과 시스템 이중화 성능을 종합적으로 평가하는 데에도 도움이 됩니다. Bam의 견해에 따르면, "모든 비행은 X-59의 성능에 대한 우리의 자신감을 높이고 임무의 다음 단계를 향한 점진적인 움직임을 나타내며 궁극적으로 초음속 항공의 미래를 형성하는 데 도움이 됩니다."

현재 시험 비행은 여전히 ​​퀘스트 임무의 '1단계'로 분류되며 핵심 목표는 X-59의 비행 성능과 감항성을 검증하는 것이다. 또한 일부 임무에서는 NASA의 F-15 연구 항공기에 설치된 프로브를 사용하여 X-59가 형성한 고유한 충격파 특성에 대한 예비 측정을 수행하여 측정 장비 및 데이터 처리 절차를 테스트하고 다음 단계의 연구를 위한 "훈련"을 시작합니다.

계획에 따르면 퀘스트 임무의 "2단계"는 올해 말에 시작될 예정입니다. 이때 엔지니어링팀은 초음속 비행 중 X-59가 생성하는 압력파와 음향 신호를 직접 정밀 측정하고 분석해 기존 음속 붐을 대중이 수용할 수 있는 '조용한 음속 붐'으로 변환한다는 설계 목표를 실제로 달성할 수 있는지 확인하게 된다.

Bam은 항공 선구자 Otto Lilienthal의 유명한 말을 인용하여 X-59 팀의 현재 분위기를 설명했습니다. "항공기를 설계하는 것은 어렵지 않고, 항공기를 만드는 것은 쉽지 않으며, 비행하게 만드는 것이 핵심입니다." 그녀는 올해 3월부터 X-59가 완료한 15번의 비행이 팀 전체와 임무에 큰 의미가 있다고 말했습니다. 각 비행은 비행 범위를 확장하고 설계 가정을 테스트하며 항공기에 대한 프로젝트 팀의 신뢰를 강화합니다.

첫 번째 단계의 인상적인 결과에도 불구하고 Bam은 팀의 초점이 여전히 다음 단계에 있다고 강조했습니다. 곧 다가올 시험 비행에서 "봉투를 열고" X-59가 원래 설계되었을 때 설정된 임무 조건을 향해 용감하게 나아가는 것입니다. 그녀는 "초음속으로 비행하고 이러한 핵심 노드에 도달하는 것은 단지 프로젝트 진행을 의미하는 것이 아니라 수년간의 지속성, 혁신 및 팀워크의 정점입니다. 앞으로 나아갈 때마다 우리는 Quest의 두 번째 단계와 미래 상업용 초음속 비행의 비전에 한 걸음 더 가까워지고 있습니다."라고 말했습니다.