낙하산의 종류와 특성

낙하산은 고고도에서 탐재물(payload)을 회수하거나, 인간이 우주비행에서 무사히 귀환하는데 있어서 없어서는 안될 중요한 장비이다. 낙하산은 1514년 레오나드 다빈치의 공력 감소장치 제작이 최초의 낙하산 제작으로 기록되어 있다.

 주로 군사 목적으로 수세기 동안 사용되었습니다.
 1000년 전에 중국인에 의해 처음 사용되었고 나중에는 프랑스, 러시아, 미국을 포함한 다른 나라의 군대에 의해 사용되었습니다. 현대에 낙하산은 레저용 스카이다이빙, 군사작전, 긴급 대피 등 다양한 용도로 사용됩니다.

낙하산은 중요한 안전장치로 안전한 하강이 필요한 다양한 상황에서 사용됩니다. 항공기의 비상 대피 절차의 핵심 구성 요소이며 스카이 다이버와 BASE 점퍼가 높은 곳에서 점프한 후 안전하게 지상에 도달하기 위해 사용합니다. 낙하산은 상품과 보급품을 먼 곳으로 운반하는 데에도 사용되며 오락 목적으로 사람과 물건을 공중으로 들어 올리는 데에도 사용되었습니다.

(1) 낙하산의 용도

낙하산의 용도는 실험 후 부하물의 회수, 로켓으로부터의 탑재물 회수, 비행기의 착륙시 감속, 탑재물의 궤도 수정, 경주용차의 감속, 우주선의 달착륙, 비행기로부터 수화물의 회수, 안테나선의 안정화 등등 용도가 매우 다양하다.

(2) 낙하산의 종류 및 특성

1) 낙하산 종류

① 리본(ribbon)낙하산:리본 낙하산은 1930년대 후반 독일의 Theodore Knache와 G.M adelung에 의해서 최초로 만들어졌다. 이 낙하산은 비행체의 착륙시 감속, 비행체의 궤도조정기에 많이 사용된다.

 사용 가능한 동압은최대 5,700 lb/ft2이고 낮은아음속에서 마하2 또는 3정도인 비행체의 회수에 사용가능하다.

② Guide surface canopy낙하산: 이 낙하산은 high-opening선회도 때문에 조종사 또는 사출 낙하산으로 가장 많이 사용된다.

③ Solid canopy낙하산: 제작비용이 적게 들고 가볍기 때문에 화물(Cargo) 의 회수와 사람이 고공에서 낙하할 때 가장 많이 사용되고 있다.

이 낙하산은 낮은 아음속에서 적합하지만 진동이 20도- 30도 정도이기 때문에 불안정하다.

④ Ring-sail낙하산:이 낙하산은 무게가 가볍고 Slow inflation rate(Lower opening load)이다.
Solid canopy보다 안정성이 있기 때문에 미국의 모든 유인 궤도, 비행체와우주선에 사용되고 있다.

⑤ Ring-slot canopy:이 낙하산은 Solid canopy보다 안정하고 제작비가 리본 낙하산에 비해 적게 든다. 이 낙하산은 화물수송, 비행기 착륙시 감속에 사용되며 보통의 아음속에 적합하다.

⑥ Hyperflo낙하산: 마하수 4에서 사용가능하며 공력가열에 의한 단열 재료로 실리콘을 코팅한 유리 섬유를 사용하여 제작비용이 적게든다.



2)지상 시험

우주 추진 기관의 모든 부품은 생산시 규정된 절차를 거쳐서 작동의 이상 유무를 확인하는 시험을 거친다. 

그러나, 이들 부품들이 결합되어 추진기관으로써 제대로 작동하는지를 알아보기 위해서는 시험을 해봐야 한다. 
우주 추진 기관은 특별한 경우를 제외하고는 실제 비행 상태를 시험하기가 어렵거나 불편하기 때문에, 지상에서 비행 환경에 가까운 조건하에서 시험을 한다.

우주 비행중에 발생하는 우주환경을 지상에서 재현하기 위해서는 낮은 대기압, 중력의 변화, 극심한 열환경등을 실제 상황에 가깝게 유지해줘야 하는데, 이들을 지상에서 동시에 재현한다는 것은 현실적으로 불가능하다.

그러므로, 이들의 환경 조건을 따로따로 나눠서 시험을 할 수 밖에 없다. 지상 발사 시험대는 고체 로켓(SRM)인 경우, 발사방향은 별 문제가 되지 않지만, 액체 추진제 로켓은 추진제가 액체 상태이기 때문에 중력의 영향을 받는다.

그러므로, 액체추진제 로켓은 대개 지상에 수직으로 장착해서 실험을 한다.
또한, 로켓이 대형화 되면서 노즐에서 분사되는 거대한 플룸(plume)때문에 수평 발사에는 적당치 않다.