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성층권 비행선의 개발 동향과 전망 (1)

■ 개 요

성층권비행선이란 고도 20km 부근의 성층권(11 ~ 50km)에서 장기간 정점체공 혹은 이동하며 통신중계, 관측 등의 임무를 수행하는 비행선을 말한다. 구름이나 강우, 번개 등의 기상 현상이 일어나는 대류권(0~11km)과는 달리 성층권은 맑은 하늘로, 항상 태양이 비치고, 계절에 상관없이 일정한 바람이 불며, 기존 항공기의 비행영역에서 벗어나 있어 운용면에 매우 좋은 환경조건을 갖추고 있다. 비행선의 장기체공을 위해서는 일회성 연료가 아닌 태양전지와 같은 재생형 연료시스템이 사용될 전망이다.

주간에는 태양전지를 이용하여 전기를 얻고, 남은 에너지는 저장되어 야간에 사용된다. 현재, 1톤 정도의 탑재장비를 싣기 위해서는 길이 200m, 총 중량 20~30톤의 초대형 비행선이 될 것으로 추정된다.

또한, 통신중계와 관측임무를 수행하기 위해서 일정한 위치에 머무르는, 정점체공 능력이 요구되는데, 맞바람을 이겨낼 수 있는 최소 25m/s 이상의 내풍 능력을 가져야 할 것으로 보고 있다.


■ 비행선의 역사

- 열기구의 시대(1783 ~ 1852)

1783년, 프랑스의 몽골피에(Mongollfier) 형제에 의해 하늘을 올라간 최초의 기구가 만들어졌다.

하늘로 올라가는 연기를 보고 큰 주머니에 연기를 채워 공중으로 날리는 실험을 하여 300m 정도 상승시킬 수 있었다.

그 뒤 주머니의 상승 이유가 연기가 아니라 데워서 팽창된 공기가 주변 공기보다 가벼워진다는 원리를 깨닫고 1783년 6월 4일 비단을 바른 기구를 2,000m 고도까지 올려 24km를 날게 했다. 같은 무렵 프랑스의 샤를르(Jacues Charles)는 수소 가스를 사용한 가스 기구를 제작하여 24km를 날게 했다.

같은 해 11월 21일, 몽골피에의 열기구에 탑승한 피라돌드 로제에(Francois Pliarre de Rozier)와 다르랑드 후작(the Marques d' Arlandes)에 의해 유인 비행이 시작되었다.

불로뉴 숲을 이륙한 열기구는 알코올을 적신 짚을 태워 생긴 데운공기의 부력으로 파리 상공을 날아 25분간 8km를 비행하였다. 그 뒤 기구가 본격적으로 발달되면서 전쟁에 이용되기 시작했다.

기구를 전쟁에 사용한 최초의 사람은 프랑스의 나폴레옹 3세로 1794년 6월의 벨지움의 플뢰리스전쟁에서 정찰수단으로 사용하였다. 또한 1849년 오스트리아군은 여러 개의 무인 열공기 기구에 14kg의 폭탄을 싣고 베니스를 방위하고 있는 이탈리아군을 폭격하였으며, 1861년 미국 남북전쟁에서 북군은 육군에 기구부대를 창설하여 포탄이 떨어지는 곳을 수정하는 데 사용하기도 하였다.

< 출처 : 해군본부, 글쓴사람 : 정보사 전투발전실장 대령 김 대 호 >

2004-04-21 17:27:26

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