아래에서도 여러 번 이야기가 나왔지만, 다양한 작품에서 공중 항모라는 것이 등장합니다. 이들 공중 항모을 어떤 식으로 만들고, 어떻게 운용하는가에 대해서는 수없이 이야기가 나왔으므로, 여기서는 간단히 ‘헬륨을 사용해서 공중 항모를 만드는 경우’에 대해서 생각해 봅시다.

  아래에 나왔던 ‘헬륨의 부력’을 이용한 공중 항모… 뭐, 크림슨 스카이즈 같은 상황을 생각해도 되겠군요.


공중 항모로 크기도 한정되기 때문에 수직 이착륙의 해리어를 10기 정도 탑재한다면, 과연 항모의 부피는 어느 정도 되고, 얼마나 많은 헬륨이 필요할까요?

  해리어의 전투 중량은 대충 10톤(10000kg) 정도. 해리어를 위해서 대략 동일한 중량의 연료와 장비 등이 필요하다고 가정하면 1대당 20톤.(10대에 200톤)

  여기에 항모 자체의 중량이 –최대한(거의 먼치킨 적으로?) 경량화해서 C-5 수송기(170톤)의 2배쯤 된다고 가정하면- 340톤. 사람이나 기타 여러 가지를 고려해서 600톤 정도의 중량이 되겠습니다.


  1기압 상태의 1리터의 헬륨은 약 0.9g의 물체를 들 수 있으며, 1㎥(사방 1m, 1000리터)면 900g(0.9kg)의 물체를 들 수 있습니다. 헬륨을 1기압 상태로 가득 채운다고 가정하면, 600톤 중량을 들어올리기 위해서 필요한 부피는 약 670000㎥. 공중 항모의 크기는 길이 200m, 폭 60m, 높이 55m 정도 되겠군요.
(다만, 고도가 높아질수록 기압(공기의 밀도)도 줄어들고, 그만큼 헬륨의 밀도도 낮추어야 하기때문에, 충분히 높은 고도까지 올리려면 최소한 2배 정도의 부피는 필요합니다.)

  참고로 이는

  항모 부피 만큼의 공기의 무게 > 항모 무게 + 헬륨 무게

  인 상황을 말합니다.

  보다 정확히 말하면, 헬륨을 포함한 항모의 밀도가 공기의 밀도보다 작으면 항모는 상승하고 그 반대면 하강하게 되지요.
(항모가 상승하려면 항모 내부의 공기를 밖으로 뿜어내고, 반대로 항모가 하강하려면 밖의 공기를 안으로 넣어서 항모의 무게를 늘리면 됩니다.)


  어찌되었든, 헬륨으로 공중 항모가 불가능하지는 않다는 말이 되겠지요...

  더구나, 그것이 제로기 같은 프로펠러기라면 전투기의 중량도 1/4로 줄어들고, 1차 대전 때의 비행기라면 1/10 이하로 줄어들기 때문에, [크림슨 스카이즈]처럼 비행선을 공중 항모로 쓰는 것도 충분히 가능하리라 봅니다.


p.s) 사실 헬륨의 밀도를 줄이면, 다시 말해 헬륨의 압력을 줄이면 좀 더 적은 공간으로도 공중 항모를 실현할 수 있습니다.(내친김에 아예 진공으로 만들어 버리면 효율이 가장 좋습니다.) 다만, 지나치게 압력이 낮으면 외부의 압력에 대항하기 어렵고, 충격에 약해지겠지요.

p.s) 물론, SF 상황에서 공중 전함을 만들고자 한다면, [천공의 성 라퓨타]에서 등장하는 비행석 같은 ‘반중력 장치’ 같은 걸 등장시키는 쪽이 훨씬 낫겠지요. 또는 [천공의 패자 Z]처럼 마이너스 질량을 가진 가스를 사용하거나…

  여기서는 단지, 아래의 글을 참고로 '만약에 헬륨으로 만든다면 어떨까?'라는 상상으로 수치적인 계산을 해 보았을 뿐입니다.

  여하튼 중요한 건 공중 전함이 어떤 용도로 어떻게 활용되는가 하는 것이지. 그 설정이 아니니까요.(물론, 설정이 이야기에 중요한 역할을 하는 경우도 있겠지요.)