- 저자인 Ryan Kuhn은 ABL의 엔진 프로그램을 처음부터 시작했음. 처음에는 엔진 개발 경험이 없었지만, 호기심과 직관, 문제 해결 능력을 바탕으로 도전했음.
E2 엔진 설계
- E2 엔진은 가스 발생기 사이클을 사용하며, 터보펌프, 연소실, 인젝터, 가스 발생기로 구성됨.
- 터보펌프는 50,000 RPM으로 회전하며 매초 수 갤런의 추진제를 2000 psi로 가압함.
- 인젝터는 pintle 방식을 채택해 제조 과정을 단순화함.
- 연소실은 Inconel 재질로 3D 프린팅하고, 냉각 채널 설계를 최적화함.
하드웨어 제작
- 부품 제작 업체와 협력하여 초기 엔진 부품을 제작했으나, 비용과 리드타임 문제로 자체 생산 역량을 확보함.
- 5축 밀링 머신과 선반을 도입하고 기술자를 고용해 임펠러와 터빈을 내부에서 생산함.
- 설계 개선과 제조 기술 향상으로 임펠러와 터빈 제작 시간을 단축하고 비용을 크게 절감함.
팀 구성
- 엔진 설계와 제작에 몰두하는 엔지니어, 현장 테스트를 즐기는 엔지니어가 효과적임.
- 경험에 지나치게 의존하지 않고 First Principle에 입각해 사고하는 엔지니어가 성공적임.
- 자신의 분야뿐 아니라 로켓 전체를 이해하려는 엔지니어가 뛰어남.
- 문제 해결 능력과 기계/유체역학적 직관이 가장 중요한 자질임.
테스트와 반복
- 2019년 여름 첫 E2 엔진 테스트를 진행하며 다양한 문제를 경험하고 해결책을 모색함.
- 2020년 AFRL에서 터보펌프 테스트 진행, 안정적인 작동 달성.
- 2021년 모하비에 새로운 테스트 사이트를 건설, 비행용 엔진 테스트 시작.
- 다양한 시행착오를 겪으며 엔진과 엔지니어, 회사 모두 강해짐.
- 테스트를 지속하며 문제를 발견하고 해결하는 것이 중요함.
GN⁺의 의견
- ABL의 엔진 개발 사례는 에어로스페이스 스타트업이 참고할만한 훌륭한 선례가 될 것임. 소규모 팀이 짧은 기간에 독자 엔진을 개발한 것은 놀라운 성과임.
- 단순하고 관리하기 쉬운 엔진 설계, 수직계열화를 통한 신속한 제작, 현장 중심의 엔지니어링 문화 등이 성공 요인으로 보임.
- 다만 실제 비행을 통한 엔진 검증이 더 필요할 것임. 지상 연소 시험만으로는 실제 비행 조건에서의 성능과 신뢰도를 완벽히 담보하긴 어려움.
- 기존 로켓 엔진 제조사들의 노하우와 기술력을 따라잡기 위해서는 더 많은 시간과 경험이 필요할 것임. 특히 재사용 엔진 개발이 향후 도전 과제가 될 것으로 예상됨.
- 그럼에도 ABL의 사례는 기존의 관행을 깨고 혁신적인 방식으로 로켓 엔진을 개발할 수 있음을 보여주는 훌륭한 사례라고 생각함. 다른 스타트업들에게 영감을 줄 것으로 기대함.