하인켈 He 178
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1. 개요
하인켈 He 178은 독일의 항공기 제작사 하인켈이 개발한 세계 최초의 제트 추진 항공기이다. 1935년 한스 폰 오하인이 가스 터빈을 이용한 추진 방식에 대한 특허를 획득한 후, 에른스트 하인켈의 지원으로 개발이 시작되었다. 1939년 8월 27일 에리히 바르시츠의 조종으로 초도 비행에 성공했으나, 낮은 출력과 짧은 체공 시간 등의 한계로 인해 실용화되지는 못했다. He 178은 기술적으로는 성공적이었지만, 독일 항공성에서는 이 기술의 중요성을 제대로 인식하지 못했고, 결국 He 280 개발로 이어졌지만 적극적인 지원을 받지 못했다. 현재는 복제품이 로스토크-라게 공항과 스미소니언 항공우주 박물관에 전시되어 있다.
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| 하인켈 He 178 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 기종 | 제트 엔진 실험기/선구자 항공기 |
| 제작사 | 하인켈 |
| 첫 비행 | 1939년 8월 27일 |
| 성능 | |
| 최대 속도 | 598km/h |
2. 개발
영국 공군의 하사관 프랭크 휘틀이 1929년에 출원한 '''원심식''' 터보제트 엔진에 관한 특허는 기밀로 처리되지 않고 널리 소개되어, 각국의 공군과 기술자들의 주목을 받았다.
괴팅겐 대학교 공학부 대학원생 한스 폰 오하인은 휘틀과 다른 래디얼 터빈을 사용하는 형식을 발안하여 특허를 출원하고, 1934년부터 자비로 제트 엔진 시제품 제작에 착수했다.
1936년, 오하인은 시제품 제트 엔진을 에른스트 하인켈에게 보여주었고, 하인켈은 즉시 오하인을 초빙하여 본격적인 개발을 시작했다. 1937년, 판금 기술자의 손으로 제작된 기체 수소를 사용하는 초호기 HeS 1의 시운전이 시작되었는데, 이는 휘틀의 시제품 초호기 W.U.와 거의 동시에 이루어졌다.
오하인의 개발 환경은 휘틀보다 좋았으며, 축류·원심 혼성 구조에 경유 연료를 사용하는 실용형 HeS 3를 탑재해야 할 실험기 He 178의 제작도 하인켈사의 자체 자금으로 시작되었다. HeS 3가 He 118에 매달려 비행 시험을 거치는 동안, 지크프리트 귄터가 설계를 담당한 He 178은 금속 모노코크제 동체에 목재 숄더 윙 직선 테이퍼 주익을 가진 간소한 소형기로 제작되었다. 기수에는 피토형 에어 인테이크를 배치했으며, 후륜식 착륙 장치는 원래 인입식이었으나, 비상시를 대비하여 대부분 내린 상태로 고정하여 운용했다.
He 112를 개조한 세계 최초의 로켓 추진기 He 176보다 2개월 늦은 1939년 8월 27일, 에리히 바르시츠의 조종으로 He 178이 초도 비행을 했다. HeS 3b는 저출력에 내구성도 부족했고, 속도는 계획치인 325kt (600km/h)에 미치지 못했으며, 체공 시간도 10분으로 제한되었다. 시제 2호기 (He 178 V2)는 추력 부족으로 이륙하지 못했다.
1939년 11월 1일, 에른스트 우데트, 에르하르트 밀히 등 독일 항공성 및 나치 고관들 앞에서 He 176, He 178의 전시 비행이 열렸고, He 280의 개발 계약이 체결되었지만 적극적인 원조는 없었다.
헬무트 셸프와 한스 아돌프 마우흐 등은 하인켈에게 He 280 계획을 촉구하는 한편, 항공기 엔진 제조사에도 터보제트 엔진 개발을 비공식적으로 타진했다. 이 발주 사양 109는 '''축류식''' BMW 003 (109/003), Jumo 004 (109/004)로 구현된다.
He 178은 He 176과 함께 독일 공군 박물관에 전시되었지만, 1943년 베를린 대공습으로 소실되었다. He 178은 선전되지 않았기 때문에, 종전 후까지 다른 나라에는 알려지지 않았다. 현재는 복제품이 로스토크-라게 공항과 스미소니언 항공우주 박물관에 전시되어 있다.
2. 1. 배경
1935년, 젊은 독일 엔지니어 한스 폰 오하인은 가스 터빈의 배기가스를 추진 수단으로 사용하는 것에 대한 특허를 획득했다.[1] 폰 오하인은 자신의 아이디어를 항공 엔지니어 에른스트 하인켈에게 제시했고, 하인켈은 그 아이디어에 감명을 받아 개발을 지원하기로 결정했다.[1]1937년 9월, 폰 오하인은 그의 첫 번째 엔진인 하인켈 HeS 1의 시연에 성공했다.[2][3] 이에 따라, 이와 유사한 엔진을 장착하고 공중에서 시험할 수 있는 항공기를 설계하기로 결정되었고, 이 항공기는 ''He 178''로 지정되었다. He 178은 폰 오하인의 세 번째 엔진 설계인 HeS 3을 기반으로 설계되었으며, 디젤 연료 또는 휘발유를 사용했다.[4][5]
He 178은 비교적 소형 항공기로, 금속 동체와 기수에 동체 중앙에 위치한 엔진의 공기 흡입구가 있었다. 꼬리바퀴식 착륙 장치가 장착되었고, 주 착륙 장치는 접이식으로 설계되었지만, 실제로는 비행 시험 내내 "내려진" 위치에 고정되어 있었다. 이 항공기는 귄터 형제의 특징적인 타원형 뒷전 평면을 가진 높은 장착형 목재 날개를 갖추고 있었다.
2. 2. 초도 비행
1939년 8월 27일, 독일의 폴란드 침공 직전 에리히 바르시츠는 He 178의 초도 비행을 조종했다.[8] 이 비행은 6분간 진행되었으며, 무동력 착륙 중 판단 실수로 거의 실패할 뻔했으나, 성공적으로 착륙했다.[9] 바르시츠는 자신의 비행에 대해 다음과 같이 회상했다."스로틀 레버를 앞으로 부드럽게 밀었다. 기체가 움직이기 시작했을 때, 처음에는 176처럼 빠르게 가속되지 않아 추력에 실망했다. 300미터 지점에서 매우 빨라졌다. 여러 번 시도했지만 착륙 장치를 접을 수 없었다. 그러나 비행했다는 것이 중요했다. 방향타와 플랩은 거의 정상적으로 작동했고, 터빈은 굉음을 냈다. 사이드 슬립으로 고도를 낮춰 착륙할 기회를 잡았다. 착륙 직전 기체를 올바른 자세로 되돌려 바르노우 직전에 멈추는 멋진 착륙을 했다."[10]
He 178은 기술적으로 성공했지만, 속도는 최대 598km/h로 제한되었고, 전투 지속 시간은 10분에 불과했다.[1] 1939년 8월 27일, He 178은 He 112를 개조한 세계 최초의 로켓 추진 항공기 He 176보다 2개월 늦게, 글로스터 E.28/39보다 1년 반 빠르게 초도 비행을 했다. 그러나 HeS 3b 엔진은 저출력과 낮은 내구성을 보였고, 속도는 계획치인 325kt (600km/h)에 미치지 못했으며, 체공 시간도 10분으로 제한되어 왕복 엔진 항공기보다 뚜렷한 우위를 보이지 못했다. 시제 2호기(He 178 V2)는 추력 부족으로 이륙조차 실패했다.
He 178 원형은 1943년 베를린 대공습으로 소실되었다. 현재는 복제품이 초도 비행 장소인 로스토크-라게 공항 (Flughafen Rostock-Laage)과 스미소니언 항공우주 박물관에 전시되어 있다.
2. 3. 개발 중단과 유산
하인켈은 제트기에 대한 공식적인 관심 부족에 실망했지만, He 178 비행에서 얻은 교훈을 바탕으로 쌍발 제트 전투기 He 280 개발을 시작했다.[14] 그러나 He 178의 엔진을 동체 내부에 장착하는 설계는 실용적이지 않다고 판단되어 채택되지 않았다.[15]독일 항공성은 자체적인 제트 기술을 개발하고 있었고,[16] He 178에 사용된 원심 압축기 대신 축류 방식을 선호했다.[1][17] He 178은 이후의 제트 엔진 개발에 귀중한 시험 데이터를 제공했다.[18]
He 178 V1 기체는 베를린에 전시되었으나, 1943년 공습으로 파괴되었다.[13] He 178은 최초의 제트기였지만, 속도는 325kt (600km/h)에 그쳤고, 체공 시간도 10분으로 제한되는 등, 시제 2호기 (He 178 V2)는 추력 부족으로 이륙도 하지 못했다.
1939년 11월 1일, 에른스트 우데트 등 독일 항공성 및 나치 고관들 앞에서 He 176, He 178의 전시 비행이 열렸고, He 280의 개발 계약이 체결되었지만 적극적인 원조는 없었다.
헬무트 셸프 등은 하인켈에게 He 280 계획을 촉구하는 한편, 항공기 엔진 제조사에도 터보제트 엔진 개발을 비공식적으로 타진했다. 이 발주 사양 109는 '''축류식'''의 BMW 003 (109/003), Jumo 004 (109/004)로 구현된다.
He 178은 1943년의 베를린 대공습으로 소실되었다. He 178의 존재는 선전되지 않았기 때문에, 종전 후까지 다른 나라에는 알려지지 않았다. 현재는 복제품이 로스토크-라게 공항과 스미소니언 항공우주 박물관에 전시되어 있다.
3. 기술 제원
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 승무원 | 1명 (조종사) |
| 길이 | 7.48m |
| 폭 | 7.2m |
| 높이 | 2.1m |
| 순 기체 중량 | 1620kg |
| 최대이륙중량 | 1998kg |
| 엔진 | 하인켈 HeS 3 |
| 엔진 종류 | 터보제트 엔진 |
| 최고 속도 | 598 km/h |
| 항속 거리 | 200km |
3. 1. 일반 사항
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 승무원 | 1명 (조종사) |
| 길이 | 7.48m |
| 폭 | 7.2m |
| 높이 | 2.1m |
| 순 기체 중량 | 1620kg |
| 최대이륙중량 | 1998kg |
| 엔진 | HeS 3 |
| 엔진 종류 | 터보젯 |
3. 2. 성능
| 속성 | 값 |
|---|---|
| 최고 속도 | 598 km/h |
| 항속 거리 | 200km |
참조
[1]
잡지
The Jet Engine – Anniversary of a Missed Opportunity
https://books.google[...]
1980-11-27
[2]
서적
History Office 2002
[3]
서적
Buttler 2019
[4]
서적
Martel 1987
[5]
논문
A Performance Diagnosis of the 1939 Heinkel HE S3B Turbojet
[6]
서적
Warsitz 2008
[7]
서적
Buttler 2019
[8]
잡지
U.S. Jet Engines
https://books.google[...]
1963-02
[9]
잡지
History's Best Test Pilots
https://books.google[...]
1985-04
[10]
서적
Warsitz 2008
[11]
서적
Buttler 2019
[12]
웹사이트
Heinkel He 178
http://www.historyof[...]
2009-11-27
[13]
서적
Ernst Heinkel: Stuermisches Leben
Mundus
[14]
서적
Christopher 2013
[15]
서적
Buttler 2019
[16]
서적
Christopher 2013
[17]
잡지
Powerplants
https://books.google[...]
1977-09
[18]
잡지
Planes of the German Air Force
https://books.google[...]
1946-01
[19]
웹사이트
The Incomplete Guide to Airfoil Usage
https://m-selig.ae.i[...]
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