제1장 비행의 역사(FAA PILOT HANDBOOK)

선사시대부터 인간은 새들의 비행술을 관찰해왔고 이것을 모방하려했지만 그렇게 하기엔 힘이 부족했다. 논리는 만약 새의 작은 근육이 몸을 공중으로 날아 올려 유지할 수 있다면 인간의 더 큰 근육은 그 재주를 모방할 수 있어야 한다는 것이다. 아무도 복잡한 근육 망, 힘줄, 심장, 호흡기관 그리고 새가 날 수 있게 해주는 장치와 다를 것 없는 현대 비행기의 날개플랩, 다양한 캠버와 스포일러들을 알지 못했다. 지금까지 수천 년 동안 새와 같이 날기 위한 시도를 하다가 수많이 들이 생명을 잃었다. 날개를 달고 절벽에서 뛰어내려 날아보겠다는 첫 번째 “조류인간”의 정체성은 시간 속으로 사라졌지만, 각각의 실패는 날고자 하는 이들의 질문에 필요한 답변을 줬다. 날개 플랩퍼 어디가 잘못됐나? 철학자, 과학자, 그리고 발명가들은 해법을 제공했지만 아무도 인간의 몸에 날개를 달아 새처럼 날아오르게 하지 못했다. 1500년대 레오나르도 다빈치는 그의 메모장에 하늘을 나는 기계의 스케치들로 채웠지만, 그의 대부분의 아이디어는 새와 같은 모양의 날개 개념을 고수했기 때문에 결함이 있었다. [그림 1-1]

[그림1-1] 레오나르도   다빈치의   오르니토피터   날개

1655년, 수학자, 물리학자, 발명가인 로버트 후크(Robert Hooke)는 인간의 몸은 인공날개를 유지할 수 있는 힘이 없다고 결론을 내렸다. 그는 인간의 비행에 있어 어떤 형태의 인공 추진력이 요구된다고 믿었다. 인간의 비행에 대한 탐구는 일부 종사자들을 다른 방향으로 인도했다. 1783년 조셉과 에티엔 몽골피어 (Joseph and Etienne Montgolfier)에 의해 만들어진 최초의 유인 열기구가 23분동안 비행을 했다. 열흘 뒤 자크 찰스 (Jacques Charles) 교수는 최초의 가스 풍선을 날렸다. 열기구 비행에 대한 광기는 대중의 상상력을 사로잡았고 비행애호가들은 공기보다 가벼운 비행체 (lighter-than-air device)의 약속으로 그들의 전문성을 돌리는 시대가 되었다. 하지만 하늘의 위풍당당한 것들에 비해 열기구는 천 더미를 부풀어 올린 것보다 조금 나은 바람 부는 한쪽 방향만으로 갈 수 있는 정도였다. 열기구는 들어 올리는 문제는 해결했지만 그건 인간 비행의 문제들 중 하나였다. 속도와 방향을 제어하는 능력은 열기구 조종사들에겐 어려운 것이었다. 이 문제의 해결책은 13세기 전까진 서양에 알려지지 않은 2000년 전 동양 아이의 장난감인 연에 있었다. 중국에서 공중관찰, 항해를 위한 바람실험, 신호 장치 그리고 장난감으로 사용된 연은 공기보다 무거운 장치(heavier-than-air device)를 공중으로 들어 올리는 것에 대한 많은 해답을 가지고 있었다. 연에 대한 연구가 날개 달린 비행의 비밀을 열었다고 믿었던 사람들 중 한 명은 조지 케일리 경(Sir George Cayley) 이었다. 몽골피어 열기구 비행 10년 전 영국에서 태어났고 연 모양의 날개로 지탱되는 공기보다 무거운 비행체 개발에 84년을 보냈다. [그림 1-2]

[그림1-2] 1852년 영국의 비행사 조지 케일리 경이 제작한 글라이더  

“항공항법의 아버지”인 케일리는 항공학의 현대과학에 기초가 되는 기본 원칙을 발견했고 최초로 성공한 비행 모델로 알려진 것을 만들었으며 최초의 성인을 태운 비행기를 테스트했다. 케일리가 죽은 후 반세기 동안 수많은 많은 과학자, 비행 열광자 그리고 발명가들은 동력비행 기계를 만들었다. 윌리엄 사무엘 핸슨(William samuel Henson)은 기체 내부에 있는 증기 엔진에 의해 추진되는 거대한 모노 비행기(monoplane)를 디자인했고 오토 릴리엔탈 (Otto Lilienthal)은 공기보다 무거운 비행체가 인간비행에 실현 가능하다는 것을 증명해낸 이들로 동력비행의 꿈을 향해 일했다. 1903년 노스캐롤라이나주 키티 호크에서 윌버(Wilbur)와 오빌 라이트(Orville Wright)에 의해 꿈이 현실로 됐다. 오하이오주 데이턴에서 자전거를 만들던 라이트 형제는 직접 만든 윈터널(wind tunnel)에서 4년간 연과 그들의 복엽기(biplane)의 동력을 위한 다른 엔진들을 실험했다. 비행에 있어 그들의 최고의 성과 중 하나는 만들어 보고 관찰하는 식의 접근 방식보다는 과학적 가치를 제공한 것이다. 그들의 복엽기인 ‘플라이어’는 우수한 장인에 의한 영감 디자인과 엔지니어링을 결합되 만들어진 것이다. [그림 1-3]

[그림1-3] 라이트 형제의 첫 비행  

12월 17일 오후, 라이트 형제는 4번의 비행에서 총 98초를 비행했다. 비행의 시대가 다가왔다. 

 

*****본문은 FAA PILOT HANDBOOK원문을 한글 번역한 것입니다.