베이징~상하이 30분…중국, ‘조용한’ 초음속기 연내 비행 도전

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중국이 소음을 크게 줄인 차세대 초음속 여객기 개발 경쟁에 뛰어들었다.

지난 6월 저소음 초음속 실험기 X-59 시험비행에 성공한 미국항공우주국(나사)의 뒤를 이어 중국이 올해 안에 실증기의 첫 초음속 시험비행에 나선다.

중국 언론에 따르면 저장성 베이항대가 설립한 톈무산연구소는 저소음 초음속 여객기 실증기 TMS-10의 연내 첫 초음속 시험비행을 앞두고 있다. 연구소는 현재 공기역학 풍동 시험, 비행 제어 법칙 설계, 기체 제작 등 주요 단계를 완료한 후 현재 최종 조립 및 통합 단계에 있다고 밝혔다.

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연구소는 비즈니스 여행 및 고부가가치 관광 시장을 겨냥해 순항 속도가 음속의 2배(마하 2)인 10~15인승 초음속 여객기 개발을 목표로 하고 있다.

개발이 성공적으로 이뤄지면 베이징에서 상하이까지 1000km가 넘는 거리를 약 30분만에 갈 수 있을 것으로 예상한다. 현재 이 구간은 항공편으로 2시간 걸린다.

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연구소는 지난해에는 18분의 1 축소 모형의 첫 저속 비행을 마쳤으며, 올해 안에 음속 돌파 비행과 비행 중 소음 측정 시험을 진행할 예정이라고 밝혔다. 중국은 최근 장쑤성 우시에서 열린 중국 항공과학기술 대회에서 초음속 여객기의 저소음 설계를 주요 과제로 선정했다.

미국은 음속 1.4배 성공…연내 저소음 실측 예정

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초음속 여객에 발생하는 음속 폭음인 소닉붐은 항공기의 비행 속도가 자신이 만들어낸 소리의 이동 속도를 추월할 때 소리가 겹치면서 형성되는 원뿔형 충격파가 내는 소음을 말한다.

중국 초음속기의 저소음 설계 핵심은 이 충격파가 하나로 합쳐지지 않도록 여러 개의 약한 파로 나누는 것이다. TMS-10은 이를 위해 주날개 앞부분에 작은 보조날개 카나드를 추가하고 꼬리날개는 T자형으로 배치한 3면 공기역학 구조로 설계됐다. 카나드는 기수와 날개에서 발생하는 충격파가 합쳐지는 걸 방지하고, T자형 꼬리날개는 충격파를 분산시켜 약화시킨다. 초음속 여객기의 소음 억제 목표치는 80데시벨 이하다. 반면 나사의 X-59는 항공기가 발생시키는 소음 자체를 줄이는 데 초점을 맞췄다. 나사의 저소음 목표는 75데시벨이다.

연구소는 이번 초음속 시험비행을 마치면 다음 단계로 10톤 규모의 대형 저소음 시제기를 제작해 시험을 진행할 계획이다. 실제 비행에 사용할 수 있는 초음속기 제작 단계까지는 갈 길이 멀다.

중국보다 앞서 저소음 초음속기를 개발 중인 나사는 6월 목표 속도인 음속 1.4배(마하 1.4)에 도달한 뒤 25차례 비행시험을 마쳤다. 나사는 올해 안에 지상에서 소음이 얼마나 크게 들리는지 실측 비행을 할 예정이다.

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나사의 초음속기 X-59는 상용 비행을 염두에 둔 실증기가 아니라 규제 기준 마련을 위한 기술 실험기다. 나사는 개발이 완성되면 민간에 설계 도구와 기술을 제공할 계획이다.