미 항공우주 훈련소는 F-104A와 X-15를 이용하여 승무원의 극고고도 체험과 무중력 상태를 체험하도록 훈련하였다. X-15는 사실상 로켓 엔진으로 되어있어서 자체 이륙이 불가능하고, 비행조종에 제한이있는 등 사용에 많은 제한이 따랐다. 그래서 특수 목적의 NF-104를 제작하게된다.
<극 초음속 실험기 X-15>
1963년 10월에 F-104A를 개조한 NF-104가 개조 완료되었다.
동체 후방에 별도의 액체 로켓 모터(6,000 lbs)가 장착되었다. 이 로켓 엔진은 공기가 극도로 희박한 고고도에서 부족한 공기량으로 엔진의 능력이 한계에 달할 때 여분의 추력을 제공해준다.
고고도에서 공기가 부족하면 비행조종에도 문제가 생긴다. 공기압력이 거의 형성되지 않으므로 스테빌레이터, 러더, 에일러론 등의 작동이 거의 무의미하다.(이를 제트기의 실용 상승한도라고한다)
그래서 자세제어를 위해 기수부분, 동체 끝부분, 날개 양 끝 부분에 X-15에 사용했던 보조 하이드라진 추진장치를 추가로 달아야했다. 이 정도면 거의 비행기라기 보다는 달에 착륙하는 착륙선 수준이라고 보면된다. 이렇게 개조된 NF-104는 거의 대기의 끝부분인 고도 36.8Km 까지 도달하게되었다. 이정도의 고도에서는 지구 대기압의 1/100 정도에 불과하다.
무중력을 경험하는 방법은 제트추진기의 작동이 소진되면, 항공기는 거의 탄도탄 수준으로 상승하다가 자유 낙하하게된다. 이때 조종석 내에는 거의 중력을 느끼지 못하게된다.
조종사는 이를 zoom maneuver라고 한다. 조종사는 약 1분동안 무중력 상태를 느끼게된다. 이러한 무중력 경험장치는 이후 발전하여 C-130수송기에서도 경험 할 수있게 되었다.
사고 경력으로는
척예거가 고도 30Km 에서 1963년 추가 동력을 작동시키다가 사출하게되었으며, 1965년, 1971년에도 각각 사고가 발생하였으나 인명 피해는 없었다.
1963년 12월에 고도 36.8Km 까지 도달하는 고도 기록을 수립하였다. 원래의 F-104 실용 상승 한도는 15Km였으며, SR-71이 기록한 고도는 25Km이니 NF-104의 도달 기록은 정말 대단한 기록이다.
<척 예거가 탑승한 NF-104. 척 예거는 미항공사에서 실험기의 새장을 여는데 최고의 공헌자라 할수있다>
F-104A에서 개조된 NF-104의 주요 개선사항은 다음과 같다.
1. 수직 꼬리날개는 안전성 확보를 위해 더 넓게 개조하였으며, 엔진 인테이크도 더 많은 공기 흡입을 위해 개조되었다.
2. 로켓의 연소 시간은 약 105초 정도였다.
3, 날개 양끝은 조종면적을 추가 확보하기위해 24인치가 더 확장되었고, 소형 하이드라진 추진기가 부착되었다.
NF-104의 희귀한 사진들이다.
<지상 실험중인 NF-104>
<엔진이 꺼지고, 로켓 추진도 다 소진하고 글라이더 비행중이다. F-104는 날개가 작아서 글라이더 비행에는 다소 위험이 따랐다>
<지상정비중인 NF-104>
<로켓 분사가 장관이다. 이 로켓을 이용하여 무려 36.8Km까지 상승한다>
<지상 전시중인 NF-104>
요즘엔 항공기동 만으로도 넉넉한 무중력 훈련을 할 수 있어서 뭐랄까...
"삽질"도 "성공"의 어머니가 될 수 있다는 개똥철학이 생각나네요...
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