Experimental Assessment of Additively Manufactured Wind Tunnel Models for Reusable Spaceplane Configuration

재사용 우주비행기 형상에 대하여 PA11 적층제조 풍동 모형과 정밀 CNC 가공 알루미늄 모형의 공력성능을 저속 풍동(65 m/s, Re ≈ 8×10⁵)에서 비교하였다. 적층제조 모형의 제작 기간은 알루미늄 모형대비 8분의 1, 제작 비용은 18분의 1로 절감되었다. 모델의 양력, 피칭 모멘트, 항력의 경향은 현재 개발단계인 개념설계 수준에서 요구되는 정확도를 만족하였다. 실험 결과 유의미한 차이는 약 1°의 승강타 트림 오프셋과, 전방 동체 및 측면 패널의 표면 거칠기에 의한 ΔCD ≈ 0.01의 항력 증가로 설명된다. 승강타와 바디플랩의 응답 효율은 매우 잘 일치하였다. 적층제조 모형의 방향타 효율은 약 0.7배로 낮았으나, 꼬리날개 표면을 처리하자 알루미늄 모형 수준의 요잉 모멘트가 회복되었다. 트림을 보정하고 민감 부위의 표면을 관리하면, 적층제조 모형은 개념설계 단계의 저속 시험에 충분하다.