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전투에서 어떻게 생명을 구하나요? 사출 좌석의 과학은 무엇인가요?
군용 항공기에서 비상 탈출 시트는 비상 시 조종사나 다른 승무원을 구출하는 데 중요한 시스템입니다. 이 시스템은 폭발장치나 로켓추진장치를 이용해 좌석과 조종사를 항공기 밖으로 밀어낸 뒤 좌석이 낙하산을 펼치는 방식이다.
배출석의 역사
사출 좌석의 개념은 1910년 스프링 보조 탈출 시도에서 시작되었습니다. 1916년에 초기 패러글라이더 발명가인 Everard Calthrop은 압축 공기를 사용하는 방출 시트에 대한 특허를 얻었습니다. 디자인은 시간이 지남에 따라 개선되었으며, 특히 Heinkel과 SAAB가 최초의 방출 좌석을 독립적으로 개발한 제2차 세계 대전 중에 더욱 개선되었습니다.
"이젝션 시트는 탈출 도구일 뿐만 아니라 조종사의 생존을 위한 희망이기도 합니다."
그 중 하인켈 He 280은 1940년에 최초로 사출좌석을 장착한 항공기가 되었고, 1942년에는 하인켈 He 219 Uhu 야간 전투기가 승무원이 사출좌석을 사용할 수 있도록 허용한 최초의 전투기가 되었습니다. 항공기 속도가 증가함에 따라 기존의 수동 탈출 방법이 점점 어려워지고 있으므로 탈출 좌석의 필요성도 증가합니다.
현대식 사출좌석의 진화
시대가 발전하면서 사출좌석의 디자인도 점점 더 발전해가고 있습니다. 1960년대에 항공기 속도가 음속 장벽을 허물면서 기존 배출 시스템은 더 이상 수요를 충족할 수 없었습니다. 그 결과, 로켓 추진 좌석을 장착한 최초의 항공기인 Convair F-102 Delta Dagger와 같은 로켓 추진 방출 좌석이 눈에 띄기 시작했습니다.
이러한 설계는 저고도나 저속 비행은 물론, 고속 비행이나 지상 근접 비행 등 극한 상황에서도 조종사의 안전을 보장할 수 있다.
“현대식 사출좌석은 조종사가 설계된 위기 상황에서 살아남을 수 있게 해줍니다.”
조종사 안전
방출좌의 주된 목적은 조종사의 생명을 보호하는 것입니다. 조종사가 탈출할 때 최대 12~14g의 가속도를 경험할 수 있으며 일부 초기 소련 설계에서는 20~22g에 도달하기도 했습니다. 이러한 힘은 척추 압박 골절을 비롯한 다양한 건강 문제를 일으킬 수 있습니다.
예를 들어 NPP Zvezda K-36의 성능은 어떠한 통제 가능한 상황도 없이 고고도 방출의 경우 완벽하게 입증되었습니다. 고속이든 극한 상황이든 조종사의 안전을 염두에 두고 설계됐으며, 수중에서 성공적으로 탈출한 사례는 매우 드물다.
탈출 시스템 개발
현대식 사출좌석 시스템은 일반적으로 두 단계로 구성됩니다. 먼저 캐노피가 열린 다음 좌석과 조종사가 기내 밖으로 배출됩니다. ACES II(Advanced Concept Ejection Seat Model 2) 구동 시 이 두 가지 동작을 단일 동작으로 결합해 출발 속도와 효율성을 높일 수 있다.
"기술이 어떻게 발전하더라도 방출 좌석 설계에서는 비행 안전이 항상 최우선 과제입니다."
제로제로 사출좌석
제로-제로 배출 시트 기능은 높은 고도나 속도가 없는 조건에서도 안전하게 배출되도록 특별히 설계되었습니다. 이 기술의 목적은 비행 임무에서 중요한 저고도나 지상에서 사고가 발생했을 때 조종사가 안전하게 탈출할 수 있도록 하는 것입니다. 이러한 진화는 사출좌석의 신뢰성을 향상시킬 뿐만 아니라 조종사에 대한 신체적 피해도 줄여줍니다.
공학적 과제와 미래 전망
방출좌 기술은 상당히 성숙해졌음에도 불구하고 여전히 다양한 과제와 개선의 여지에 직면해 있습니다. 증가하는 비행 속도와 기술적 과제에 직면한 미래의 배출 좌석은 더욱 자동화되고 지능적인 설계를 통합할 수 있습니다.
궁극적으로 사출좌석은 군용 항공 산업에서 중요한 기술일 뿐만 아니라, 그것이 이루는 모든 기술 혁신은 수많은 생명을 구합니다. 앞으로도 과학기술의 발달과 함께 항공기술의 발전에 따라 사출좌석의 디자인도 계속해서 진화해 나갈 것입니다. 과학기술의 발전으로 항공안전 분야에서 인간은 어떤 새로운 도전과 기회를 맞이하게 될지 묻지 않을 수 없습니다.
