붐 슈퍼소닉, 세계 최초 독자 개발 초음속 시험기 XB-1 완전 조립 공개

붐 슈퍼소닉(미국 콜로라도주 덴버)이 10월 7일, 1/3 스케일 초음속(음속 초과) 시연기 XB-1 완전 조립체를 공개했다. XB-1은 세계 최초 독자 개발 초음속 제트기로, 붐 슈퍼소닉에 따르면 자사 상용 여객기 '오버처(Overture)' 핵심 기술을 실증한다. 목표는 2022년 시연기 제작, 2025년 롤아웃, 2029년 여객 운항 개시다.

지상 시험 후 모하비서 비행 시험 예정

롤아웃 행사에서 XB-1이 진행 중인 광범위한 지상 시험 프로그램을 마친 후 2021년 캘리포니아 모하비로 이동해 비행 시험에 들어간다고 밝혔다. 동시에 오버처 추진 시스템을 확정하고 풍동 시험으로 항공기 설계를 검증한다. 붐은 비행 시험 프로그램이 100% 탄소중립이라고 강조했다.

"붐은 세상을 극적으로 더 가깝게 만든다는 창립 미션을 향해 진전하고 있습니다." 창업자 겸 CEO 블레이크 숄은 말했다. "XB-1은 지속가능한 초음속 비행을 주류화하고 인간 연결을 촉진할 우리 상용 여객기 오버처 개발의 중요한 이정표입니다."

탄소섬유 복합소재 동체와 3D프린팅 금속 부품

롤아웃에서 주요 특징이 소개됐다. XB-1의 71피트(약 21.6m) 동체는 고속 공력 효율에 최적화됐고, 델타익은 이착륙 시 저속 안정성과 고속 효율을 양립한다.

복합소재도 핵심이다. 붐은 탄소섬유 복합소재 동체를 강조했다. 구체적으로 동체, 주익, 수직·수평 미익, 인렛, 에일러론, 러더에 도레이 어드밴스드 컴포지츠(미국 캘리포니아주 모건힐) TC350-1 터프닝 에폭시 프리프레그(IM7 탄소섬유 보강)가 쓰여 초음속 비행의 고온·고응력에서도 강도와 강성을 확보했다.

추진력은 GE(미국 매사추세츠주 보스턴) 설계 J85-15 엔진 3기가 12,000파운드 이상 추력을 내 XB-1이 혁신적 초음속으로 비행할 수 있게 한다. 고해상도 비디오 카메라와 콕핏 디스플레이는 조종사에게 기수를 통한 가상 창을 제공해 착륙 시 활주로 시야를 획기적으로 개선한다.

XB-1에는 벨로3D(미국 캘리포니아주 캠벨) 사파이어 3D 금속 프린터로 제조한 21개 비행 하드웨어 부품이 쓰였다.

"항공 하드웨어는 까다로운 공력 설계와 우수한 내구성, 고온 요구사항을 균형 맞춰야 해 3D 금속 프린팅으로 제조하기 특히 어렵습니다." 벨로3D 창업자 겸 CEO 베니 불러는 말했다. "벨로3D 기술은 가장 혹독한 운용 조건에서 미션 크리티컬한 애플리케이션을 위한 경량 복잡 설계를 가능케 합니다. 붐과의 파트너십은 금속 AM 산업의 진정한 진전이며, XB-1 초음속 항공기는 항공 산업의 게임체인저입니다."

붐과 벨로3D는 2019년 파트너십을 맺고 XB-1 제작용 복잡 비행 하드웨어를 제조했으며 사파이어 시스템 자격 시험을 거쳤다. 프린팅된 티타늄 부품은 엔진 하드웨어, 환경제어시스템, 구조부품에 쓰인다. 기하학적 특징으로는 높고 얇은 벽면의 고종횡비 설계가 있는데, 이는 용접·주조 같은 전통 공정이나 기존 3D프린팅 기술로도 본질적으로 제조가 어렵다. 벨로3D의 서포트프리 프린팅 공정이 전례 없는 설계 자유도와 품질 관리를 실현해 항공기 설계 혁신의 제조 제약을 제거했다.

롤아웃 연사로는 NASA 지도자·우주비행사(찰스 볼든 전 소장, 로버트 '후트' 깁슨 전 대령), 전 영국항공 콩코드 수석 조종사 마이크 배니스터, '초음속: 콩코드의 디자인과 라이프스타일' 저자 로렌스 아제라드, 미 공군 라이언 브리튼 준장, 일본항공 요시하루 우에키 회장, 롤스로이스 시빌 에어로스페이스 전략 디렉터 사이먼 칼라일, 프로메테우스 퓨얼스 창업자 롭 맥기니스(순탄소 제로 제트연료 생산), 붐 투자자들(샘 알트만, 에머슨 콜렉티브, 존 콜리슨, 리드 호프만, 제프 홀든, 그렉 맥아두, 마이클 모리츠 경), 붐 자문위원들(레이 O. 존슨 박사, 루르드 모리스 박사)이 참석했다.