해결책
1997년 혼다 엔지니어 미치마사 후지노는 엔진을 날개 위에 장착한 경량 비즈니스 제트기를 제안했다. '내가 그 스케치를 사람들에게 보여줬을 때 모두가 나를 비웃었다'고 그는 나중에 회고했다. 수십 년 전 독일의 실패한 시도가 경계의 사례였고, 후방 동체 장착이 업계의 유일한 답이었다. 1997년 12월 그는 이사회 승인을 얻었고, 그 개념은 1999년 보잉 풍동 시험을 통과하며 살아남았다.
비결은 위치였다. 이사를 마치고 짐을 풀던 중 후지노는 루트비히 프란틀의 1930년대 항공학 교과서를 발견했고, 컴퓨터 이전 시대의 그의 해석적 방법을 이용해 나셀의 충격파가 파동 항력을 더하지 않는 날개 위의 정확한 지점을 찾아냈다. 보잉 풍동에서 그 모델은 고속에서 기존의 깨끗한 날개 설계보다 더 적은 항력을 발생시켰다. 후방 동체를 비워냄으로써 날개는 리벳과 불규칙성을 최소화한 자연 층류를 활용할 수 있었고, 항력을 줄이는 기수 형상도 가능해졌다.
실증기 HondaJet은 2003년 12월 3일 비행했고, 혼다는 2005년 오시코시 에어쇼에서 충격을 안기기 전까지 망설였다. FAA는 2015년 12월 형식증명을 수여했고 첫 고객 인도가 12월 23일에 이어졌다. 혼다는 동급에서 가장 빠르고 가장 높이 나는, 가장 연료 효율적인 제트기라고 주장했다. 최고 속도 483mph로 Cessna Mustang의 391, Embraer Phenom 100E의 448을 앞섰고, 객실은 경쟁 기종보다 20% 더 넓었으며 연료 효율은 약 15% 더 좋았다.
이룬 성과
파동 항력이 상쇄되는 곳에 엔진을 날개 위에 장착한다
통한 이유
후방 동체 엔진 파일런은 객실 공간을 침범한다. 엔진을 날개 위로 옮기면서 후방 동체 전체를 좌석과 별도의 수하물칸으로 쓸 수 있게 되었다.
나셀은 충격파가 날개의 흐름에 중립적으로 유지되는 위치에 놓였고, 그래서 '명백히 나쁜' 형상이 보잉 풍동에서 깨끗한 날개보다 고속 항력이 더 적게 측정되었다.
자연 층류 날개와 형상화된 기수가 항력 절감을 더해, 더 큰 엔진 없이도 동급 최고의 속도와 연료 소모를 달성했다.
혼다는 한 엔지니어의 확신에 18년 프로그램을 지원했다. 이는 신생 항공기 제작사가 감당할 수 없었을 인내였다.
모두가 학교에서 배우는 규칙, 즉 작은 날개에는 엔진을 절대 올리지 않는다는 규칙이 더 나은 형상을 숨길 수 있다. 이론으로 매개변수 공간을 탐색하고, 속설보다 풍동을 신뢰하라.
그 후
HondaJet은 2017년, 2018년, 2019년에 세계에서 가장 많이 인도된 초경량 제트기가 되었다. Triad Business Journal은 2020년 2월에 3년 연속이라고 보도했다. EASA는 2016년 5월에, 일본은 2018년 12월에 인증했다. 개선형 Elite는 2018년에 약 520만 달러에 등장했다. 1997년에 그 비행기를 스케치하기 시작한 후지노는 CEO로서 회사를 운영했고, 그가 입증한 날개 위 엔진 장착은 이제 에너지 효율적인 수송 항공기를 위한 NASA와 AIAA의 날개 위 나셀 연구에서 인용된다.
근거 확인하기
출처
- Design and Development of the HondaJet Journal of Aircraft (AIAA) · doi.org
- How The HondaJet Took Flight: An Engineer's 29-Year Obsession Forbes (Internet Archive snapshot) · web.archive.org ·
- HondaJet gains provisional type certificate, deliveries near FlightGlobal · flightglobal.com ·