항공기 추진장치의 미래

마하 4를 넘는 속도대는 터빈에 기초한 복합 사이클(Turbine-Based Combined Cycle: TBCC)의 필요성을 부추기고 있는데 이 가스터빈은 항공기를 마하 6 이상의 속도로 추진시키는 2중 모드(dual mode) 램/스크램제트의 마하계수로 가속시켜 준다. 우주로 나아갈 재사용 가능 공기흡입식 엔진 개념은 TBCC에 의존하고 있으며 2단 추진 궤도진입시스템의 1단 엔진으로 사용된다. P&W는 미 공군의 극초음속 기술 프로그램에 따라 비행시험용으로 스크램제트를 개발 중이며 GE와 NASA의 글렌연구센터는 2006년에 검증시험을 목표로 지상시험용 RTA/TBCC를 연구하고 있다. 이 RTA는 강화형 터보팬으로부터 마하 4 이상의 속도로 가속하는데 충분한 추력을 낼 수 잇는 램제트로 발전시키기 위해 설계된 것이다. 최초의 중간크기 엔진인 RTA-1은 GE의 YF120 터보팬 엔진의 구성품을 많이 사용하게 될 것이며, RTA-2라고 부르는 시스템 기준검증 엔진으로 발전될 것이다. 이 RTA-2 엔진은 예상되는 추력 중량비가 15이고 최대속도는 마하 5 이상이 될 것이다. 이 엔진의 후속시험은 NASA가 2009년경에 로켓에 근거한 대체엔진에 비해 TBCC를 선택할 것이냐에 달려있다. 이 프로그램은 이륙 후 단일 바이패스 모드로 상승해 마하 1.5의 속도에 이르고 2중 바이패스 모드로 전환해 마하 2의 속도에 이르며 램제트 모드로 전환해 마하 4 이상의 속도까지 천음속 가속(transsonic acceleration)하는 것을 시험할 현상적인 도전에 직면하고 있다. 램제트 모드에 있는 동안 이 엔진은 또한 터보 기계가 고 마하의 속도에서 성공적으로 풍차회전 하는 것을 보여주어야 한다. 첨단의 지능형 엔진과 연료전지 기술, PDE, 스크램제트 및 RTA가 등장하게 될 것을 감안할 때에 다음 세기의 추진장치는 더욱 흥미를 자아내는 것이 될 것이다.