월별 글 보관함:2016년 4월

우주 왕복선의 발사시 가해지는 G-가속도

초고속으로 비행하는 전투기나 우주선의 경우 급격한 가속이 필수이기 때문에 조종사는 G-가속도를 이겨내는 훈련을 꼭 하게 된다.

전투기는 회전반경이 작은 비행이나 적기의 추적을 뿌리치려고 9G까지 내는 때도 있으나 보통은 2~3G 수준에서 비행한다.

우주선 역시 최대 3G 이상의 가속도가 나지 않도록 조정하지만 전투기 조종사나 우주선 조종사 모두 최대 9G까지 견딜 수 있는 훈련을 받는다.

우주왕복선은 발사 직후 가해지는 G-가속도는 약 1.6G로 일반 비행기에 탑승해 이륙할 때 우리가 느끼는 압력의 약 5배 정도를 더 느끼게 된다.

우주왕복선은 발사 후 약 4초가 지나면 시속 160km를 돌파하게 되며 40초 후에는 음속을 돌파한다.

발사 후 126초가 되면 우주 왕복선 좌, 우측에 달려 있는 고체 로켓 부스터가 모두 소진되어 분리하게 되는데 이때 느껴지는 중력 가속도는 2.5G에 이르지만 바로 중력가속도는 0.9G로 줄어들게 된다.

좌, 우측의 고체 로켓 부스터가 사라지게 되면 우주왕복선의 주 엔진을 통해 상승하게 되는데 이때에는 우주선 자체의 중량보다 주 엔진의 추진력이 작기 때문에 일시적인 속도 감소가 이루어지기 때문이다.

하지만, 지속적인 가속으로 연료의 소모가 발생하면서 우주 왕복선의 무게도 급격하게 줄어들게 되는데 이 때문에 우주왕복선의 속력은 다시 증가하게 된다.

발사 8.5분이 지나면 주엔진소화(MECO : Main Engine Cutoff)가 이루어지게 되며 외부 연료 탱크는 우주왕복선과 분리되어 떨어져 나가게 된다.

이때 우주왕복선에 가해지는 G-가속도는 3G 이상 되는데 3G에 이르게 되면 우주 왕복선 내부에 장착된 컴퓨터는 G-가속도가 3G 이상 넘지 않도록 엔진의 출력을 조절한다.

이 이유는 불필요한 압력이 우주선에 가해지지 않도록 하기 위함과 우주 조종사의 안전 때문인데 실제로 MECO 이후에는 우주선은 지구 궤도에 진입해 무중력을 체험하게 되고 또 발사와 관련된 일련의 과정에서 위험한 부분은 모두 지나간 상태로 우주선 발사의 성공 여부가 가려지는 순간이기도 하다.