그루먼 X-29

그러먼 X-29(Grumman X-29)는 전진익, 카나드 조종익면, 그 외 혁신적인 항공기 기술을 시험하기 위한 실험기였다. 공기역학적으로 불안정한 이 방식은 기동성을 증가시키지만 컴퓨터화된 유선비행 (플라이 바이 와이어) 제어를 필요로 한다. 무게를 줄임과 동시에 항공탄성학적 aeroelastic 발산 divergence때문에 전진익에서 일어나는 비틀림을 제어하기 위해 복합재가 쓰였다. X-29는 1984년 처음 비행했고 그 후 10년간 X-29 2대가 비행 시험을 했다.

 설계와 개발 
섬네일|오른쪽|비행 중인 X-29

제너럴 다이내믹스 F-16 파이팅 팰컨이 관련된 경쟁안을 물리친 후, X-29A 2대가 그러먼 우주항공사에 의해 기존의 노스롭 F-5 프리덤 파이터 골격을 기본으로 만들어졌다. (63-8372가 82-0003이 되고 65-10573이 82-0049가 되었다.)Gehrs-Pahl, Andreas, ed. "The X-Planes: From X-1 to X-34." ais.org, 1995. Retrieved: 1 September 2009. X-29 설계는 F-5A의 기수와 앞 착륙 장치, F-16의 조종익면과 주 착륙 장치를 이용해 만들어졌다. X-29 설계를 현실성 있게 만든 것은 탄소 섬유 복합재라는 기술적 진보였다. X-29의 주익은, 부분적으로 흑연 에폭시 수지로 만들어졌고, 33도 이상 앞으로 꺾여 있다. 그러먼 내부의 X-29 지칭은 "그러먼 712형" 약칭 "G-712"였다.Donald, David ed. "Grumman X-29A", The Complete Encyclopedia of World Aircraft. New York: Barnes & Nobel Books, 1997. .

섬네일|왼쪽|X-29 조종석

X-29A는 비행 시험에서 고기동성과 조종성을 보여주었다. 최대 받음각은 67° 에 달했다.Winchester, Jim, ed. "Grumman X-29". Concept Aircraft: Prototypes, X-Planes, and Experimental Aircraft (The Aviation Factfile). Holt, MI: Thunder Bay Press, 2005. . 기체 형상과 항공역학적 중심에서 많이 벗어난 무게 중심 때문에, 이 기체는 태생적으로 불안정했다. 안정성은 초당 40회씩 보정되는 컴퓨터화된 비행 제어 체계에 의해 확보된다. 비행 제어 체계는 3중으로 예비되어 있는 디지털 컴퓨터에 다시 3중으로 예비된 아날로그 컴퓨터로 뒷받침되어 있다. 셋 중 하나만 있어도 비행할 수 있지만, 여유분 덕분에 오류를 확인할 수 있다. 셋은 각각 자신의 측정치에 "투표"를 하고, 어느 것이 오작동하면 그것을 발견할 수 있다. 이 체계의 총합적 실패는 통상적인 비행기의 기계적인 파손처럼 있을 법 하지 않을 것으로 여겨졌다."X-29 fact sheet." NASA Dryden Flight Research Center. Retrieved: 1 September 2009.

 항공탄성학적 고려 
전진익 형상에서, 항공역학적 양력은 날개 끝단을 위로 돌리려는 비틀림 힘이 생긴다. 이것은 높은 받음각을 만들어내고, 그로 인해 양력이 증가되고, 날개를 더 비틀게 된다. 이 항공탄성학적 분산은 곧바로 구조적인 파손으로 이어질 수 있다. 통상의 금속성 구조로는, 날개가 비틀림에 저항할 수 있을만큼 아주 뻣뻣해야 했다. 날개를 뻣뻣하게 만드는 것은 무게를 증가시키고, 설계 자체가 불가능할 수도 있었다.

X-29설계는 이 항공탄성학적 효과를 극복하기 위해 탄소 섬유 복합재의 휘어짐과 비틀림 사이의 비등방성 탄성 상쇄를 이용했다. 심지어 상대적으로 가벼운 복합재라도 무게에서 불리함을 짊어질 수 밖에 없는 아주 딱딱한 날개를 사용하는 대신, X-29는 휘어짐과 꼬임의 상쇄를 만들어내는 적층판을 이용했다. 양력이 증가하면, 휨 하중이 날개 끝을 위로 휘게 한다. 비틀림 하중은 날개를 높은 받음각으로 비틀려고 하지만, 상쇄에 의해 그 하중에 저항하게 되고, 끝단을 위로 비틀어 날개의 받음각과 양력을 감소시킨다. 양력이 감소되면, 하중은 줄어들고 발산을 피할 수 있다.Pamadi, Bandu N. "Performance, Stability, Dynamics, and Control of Airplanes. 2nd Ed., Section 1.11." AIAA, 2004.

 운용 역사 
첫 X-29는 1984년 12월 14일 에드워드 공군 기지에서 그러먼의 선임 시험 비행사 척 시웰 Chuck Sewell이 조종하여 하늘로 날아 올랐다. 1985년 12월 13일에, X-29 중 하나가, 초음속 수평 비행을 한 첫 전진익 항공기가 되었다. (전진익을 가진 첫 제트 항공기는 그 이전의 융커스 Ju 287이었다.)

X-29는 첫 비행 후 겨우 4개월만에 나사 NASA의 시험 프로그램이 되었다. X-29는 아주 신뢰성 있음이 증명되었고, 1986년 8월에 이르러서는 세 시간 이상 지속되는 연구 임무 비행에 참여하였다. 첫 X-29는 스핀 회복 낙하산을 장비하지 않았는데, 스핀에 들어갈 것을 예정하지 않았기 때문이었다. 두 번째 X-29는 그런 낙하산을 갖추고 고 받음각 실험 프로그램에 참여하였다. NASA의 시험 프로그램은 1984년부터 1991년까지 계속되었다. 그 때는 이미 첫 X-29가 1986년 퇴역하였고, 242회 비행하였다.Winchester 2005, p. 262.

 전시 중인 항공기 
섬네일|오른쪽|Grumman 미 공군 국립 박물관에 있는 X-29A
처음 생산된 X-29는 현재 오하이오주 데이튼 근처의 라이트패터슨 공군 기지에 있는 미 공군 국립 박물관에 전시되어 있다. 다른 기체는 에드워드 공군 기지에 있는 드라이덴 비행 연구 센터에 전시되어 있다. 완전한 크기의 모형이 워싱턴DC에 있는 국립 항공 우주 박물관의 국립 몰 National Mall 관에 전시되어 있다."Exhibits on view."  National Air and Space Museum. Retrieved: 6 May 2007.

 제원 (X-29) 
오른쪽|300px

 같이 보기 

 참고 
주석

문헌
 Thruelsen, Richard. The Grumman Story. New York: Praeger Publishers, Inc., 1976. .
 Treadwell, Terry. Ironworks: Grumman's Fighting Aeroplanes. Shrewsbury, UK: Airlife Publishers, 1990. .
 Winchester, Jim. "Grumman X-29". X-Planes and Prototypes. London: Amber Books Ltd., 2005. .

 외부 링크 

 NASA's X-29 web page 
 NASA's X-29 fact sheet
 Grumman X-29 at fighter-planes.com 
비디오
 X-29 Aircraft with Forward Swept Wings military.com

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