[폭격기] B-2 스피릿 제원

2012 포스팅 자료실 2012.07.29 08:05

**B-2 스피릿 스텔스 폭격기 제원**

 

개발배경
 

  B-52를 대체할 스텔스 폭격기의 개발계획은 1978년에 시작되었으며, 록히드사와 노스럽사가 경쟁을 벌인 끝에 1981년 10월에 노스럽사가 주계약자로 선정되었다. 당시에는 존재 사실조차 공개하지 않았을 정도로 극비리에 진행했으며, 1988년 4월 의회의 강력한 요구로 상상도를 공개했다. B-2의 시작 1호기는 같은 해 11월 22일에 팜데일에 위치한 공군 공장에서 롤아웃하여 일반에 모습을 드러냈다.

 

 

특징
 

  B-2는 종래의 다른 기체와는 전혀 다른 형태를 지닌 전익기로, 날개의 뒷전이 W 자형으로 다듬어져 있다. 레이더 전파의 반사율을 나타내는 레이더 반사단면(RCS)을 극소화하고 엔진에서 나오는 적외선 방출을 억제하는 스텔스성의 원칙에 충실하면서 항공역학성능을 높인 결과 B-1을 능가하는 항속성능을 지니게 되었다. 전익 형태를 선택하게 되면 미익과 동체 엔진 나셀과 같은 RCS 증가요소를 배제할 수 있을 뿐만 아니라 날개의 중간부분에 조종석과 폭탄창, 각종 장비를 충분히 수용할 수 있다는 장점이 있다. 같은 스텔스 성능을 추구하면서도 F-117A가 다면체로 이루어진 것과는 달리, B-2의 경우 매끄러운 곡선으로 이루어진 것은 컴퓨터를 이용한 CAD/CAM 기술의 발전에 힘입은 바 크다.
 
  특이한 주익평면형은 전파를 강하게 반사하는 모서리에 특히 주의를 기울여 폭탄창의 문을 포함한 개폐부, 공기흡입구, 노즐 등을 모두 주익의 앞전 후퇴각도의 33도와 일치하도록 설계했다. 또 평면상의 전파 반사는 주익의 앞전 후퇴각에 대응되는 4군데의 로브로 한정된다.
 
  엔진은 F110에서 발전한 F118 터보팬 엔진(에프터버너 생략)을 장착했다. 엔진의 배기가스는 차가운 바깥공기와 섞여 온도를 낮춘 후 날개 위쪽에 설치된 배기구를 통해 배출되므로 적외선 탐지를 피할 수 있다. 기체구조는 주로 복합재료를 사용했으며 외관 자체는 레이더 흡수 재료를 사용하고 있다.

  1983년경 미 공군은 당초 고고도 침투용으로 개발된 B-2에 저공침투능력을 추가했으며, 저공비행의 하중 증가에 대처하고자 토크박스 구조를 근본적적으로 변경했다. 따라서 원래 W자형이던 날개의 뒷전 모양이 2중 W자형으로 바뀌었다.

 

  B-2의 비행제어 시스템도 종전의 것과는 완전히 다르다. 외익부 뒷전에는 4개 조종 익면이 마련되어 있는데, 안쪽의 3개 익면은 엘러본으로서 롤과 피치를 제어한다. 가장 바깥쪽은 드래그 러더(drag rudder : 항력 방향타)라고 불리며 어느 한쪽을 상하로 열어 저항을 증가시켜 기수의 방향을 바꾸는 요 제어(Yaw Control)를 담당한다. 또한 양쪽의 드래그 러더를 동시에 열면 스피드 브레이크의 역할을 하며, 엘러본은 플랩의 역할도 겸하고 있다. 중앙날개의 뒷전에 있는 삼각형 익면은 종방향 트림과 돌풍하중겸감을 분담하고 있다. 따라서 이러한 복잡한 조종 익면을 제어하기 위해 4중 디지털 플라이-바이-와이어를 이륙, 착륙, 전투 이 세 가지 모드로 사용한다.

  B-2의 최대속도는 마하 0.8 정도의 아음속으로 비교적 저속으로 순항한다. 항속거리는 무장 16,919kg 탑재시 hi-hi-hi의 경우 11,680km, hi-lo-hi의 경우 8,340km, 무장 10,886kg 탑재시 hi-hi-hi의 경우 12,230km에 달한다.

 

  기체의 중앙부에는 좌우 2개의 폭탄창이 있으며, 회전식 발사대가 각각 1기씩 설치되어 있다. 주무장으로는 SRAM(단거리 공격미사일), AGM-129 ACM 등을 모두 16발까지 탑재할 수 있으며, 그 밖에 자유낙하 핵폭탄, 범용폭탄, 유도폭탄 등을 최대 18,144kg까지 탑재할 수 있다.

  B-2의 본래 임무는 소련의 이동식 전략 미사일을 격파하는 것으로, 목표물 수색용으로 노즈랜딩기어실의 좌우에 APQ-181 위상배열 레이더를 장비하고 있다. APQ-181 레이더는 레이더현대화사업(Rader Modernization Program)에 따라 현재 J-밴드의 AESA 레이더로 업그레이드 했다.

  B-2의 1호기(AV-1)는 1989년 7월 17일에 팜데일에서 초도비행을 했으며, 에드워드 공군기지로 옮겨 비행 테스트를 시작했다. 시제기는 6대를 제작했으며, AV-6은 1993년 2월에 비행했고, 테스트용 기체도 테스트 종료 후 개조작업을 거쳐 실전부대에 배치했다.
 

 

 

성능재원
 

B-2A Block 30
 형식 : 스텔스 폭격기
 전폭 : 52.12m
 전장 : 20.9m
 전고 : 5.1m
 주익면적 : 460m제곱
 자체중량 : 71,000kg
 최대이륙중량 : 171,000kg
 엔진 : GE F118-GE-100 터보팬 (17,300파운드) × 4
 최대속력 : 764km/h
 실용상승한도 : 50,000피트
 최대항속거리 : 10,400km
 
무장
 AGM-154 JSOW 16발
 250파운드급 GBU-39 SDB 216발
 500파운드급 GBU-30 JDAM 80발
 750파운드급 CBU-87 36발
 2,000파운드급 GBU-32 JDAM 16발
 B61/B83 핵폭탄 16발
 18,144kg 탑재가능
 
항전장비
 APQ-181 레이더

 

 

 

 

운용현황
 

  미 공군은 당초 B-2 폭격기를 132대 도입할 것을 요구했으나 획득비용이 1대당 5억 달러까지 치솟자 의회의 강한 반대에 부딪혀 결국 21대만을 생산하는 데 그쳤다.
   미주리주 화이트맨 기지는 유일한 실전부대인 제 50폭격비행단(393BS/715BS)을 편성했으며, AV-8을 1993년 12월 17일에 인수했다. 워낙 기체가 고가인 탓에 각 기체에는 주 이름을 딴 이름을 붙이고 있다.


  B-2는 코소보 항공전에 투입되어 최초로 JDAM을 투하하면서 첫 실전 경험을 쌓았다. 이후 아프간 대테러전쟁과 2차 걸프전에서 뛰어난 활약을 보여주었다. 특히 아프간에 투입된 B-2A는 중간 기착 없이 무려 44시간 18을 비행하여 최장시간 실전폭격기록을 세웠다. 2008년 2월에는 괌 앤더슨 공군기지에 착륙하던 B-2 폭격기 한 대를 착륙 사고로 잃었다.
 
변형 및 파생기종


 블록 10  -  초도생산형으로 핵무기 전용사양. 재래식 무장으로는 범용폭탄만을 투하할 수 있을 뿐이다. 1990년 까지 10대를 생산했다.
 블록 20  -  재래식 무장의 운용이 가능한 사양으로 CBU-87/B 폭탄과 범용폭탄을 운용한다.


 블록 30  -  JDAM과 JSOW 등 정밀유도무기를 운용할 수 있는 사양으로, AV20 스피릿 오브 펜실베이니아부터 적용했다. 기존의 블록 10/20 양산기들도 1995년부터 블록 30 사양으로 개수하기 시작하여 2000년 업그레이드를 종료했다.


 

 

 

 

출처 : 군용기 연감

사진출처 : google.com

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[제원] F-22 랩터 스텔스 전투기

2012 포스팅 자료실 2012.07.29 07:20

** F-22 랩터(Rapter) 스텔스 전투기 성능제원 / 사진 **

 

 

 

하늘의 지배자 랩터

 

1981년에 시작된 ATF(신형전술전투기) 프로그램에서는 록히드의 YF-22와 노스롭 YF-23이 경쟁 시험 제작을 행하였다.

그 결과 YF-22가 채용되어 1997년 9월 7일에 양산 제 1호기가 첫 비행을 하였다.

동시에 탑재엔진도 P&W제 YF-119와 GE제 YF-120으로 경쟁하여 P&W YF-119의 채용이 결정되었다.

 

 

 

 

 

성능 재원

 

*전폭 : 13.56m
*전장 : 18.9m
*전고 : 5.08m
*최대이륙중량 : 36,320kg
*최대속도 : 마하 2.4
*항속거리 : 3,200km
*엔진 : P&W제 F-119-PW-100 × 2
*최대출력 : 15.89t

 

무장

 

*M-61 20mm 발칸포 × 1
*중거리 AAM : AIM-120 × 6
*단거리 AAM : AIM-9 사이드와인더 × 4
*동체 내 웨폰베이에 레이저 유도폭탄 등을 2발 탑재 가능

 

 

 

 

 

 

하늘의 지배자 스텔스

 

 F-22의 캐치프레이즈는 "First Look, First Shot, First Kill"(적보다 먼저 발견하고, 먼저 쏘고, 먼저 격추한다)이라는 것.
높은 스텔스성, 초음속 순항, 고기동성, AN/APG-77 레이더와 AIM-120 공대공 미사일의 웨폰시스템 등이 그것을 실현시켰다.

그 중에서도 스텔스성을 높이기 위해 여러가지 선진기술이 개발되어 레이더 단면적은 0.001m'''  에 불과하다고 한다.

즉, 적 레이더에 탐지권 외에서 초음속으로 다가와 눈치채지 못하는 사이에 공대공 미사일을 발사하고 초음속으로 날아 빠져나간다고 하는 전법.


F-15와 F-16과의 모의전투훈련(레드플레그)에서 F-22는 전혀 레이더에 포착되지 않고 역으로 F-15와 F-16의 훈련공역에 침투하여 "격추"시켰다.

이와 같이, F-22는 공평한 싸움이 아니라 불공평한 100대 0의 원사이드 게임을 목표로 하고 있다고 전해진다.

 

 

 

출처 : 군용기 연감

사진출처 : google.com

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[RCS] 스텔스 원리 - 레이더 반사 면적(Rader Cross Section)

2012 포스팅 자료실 2012.02.09 18:19
**스텔스 원리 - [RCS] 레이더 반사 면적(Rader Cross Section)]**
Stealth 스텔스기 - RCS 레이더 반사 면적


RCS : Rader Cross Section
현대 전투기에서 RCS는 매우 중요하게 다루어지고 있다.
RCS는 레이더 반사 면적으로서 적의 전파에 대한 자신의 반사파의 면적량을 말한다. 이 RCS를 0.005 이하로 줄인 대표적인 기체가 F-22 Rapter 이다. F-22의 레이더 단면적은 곤충과 같은 정도이다.


스텔스기를 만들기 위해서는 이 RCS를 줄여야한다. RCS를 줄이는 방법으로는 RAM(Rader Absorbing Material : 전파흡수소재)과 RAS(Rader Absorbing Structure : 전파흡수구조) 두가지가 주로 사용된다. RAM은 레이더 송신기에서 방사된 전파를 흡수하는 흡수재를 개발하는 것이고, RAS는 항공기가 전파를 산란시켜 되돌아가지 못하게끔 항공기의 표면을 설계하는 것이다.

1. RAM
RAM은 전자기파를 열로 변화시켜 레이더를 흡수하는 물질이며, 고무를 주성분으로 하는 접착타일 방식과 페인트 방식이 있다.
과거에는 RAM으로 스텔스 도료를 사용하였다. 미국의 정찰기인 U-2에 '아이언볼(Iron Ball)' 이라는 도료가 발라졌으며, 그후 SR-71 이나 F-117, B-2 등 1~2세대 스텔스기들에 많이 사용되었다. 하지만 RAM 도료는 가격이 비쌀 뿐만 아니라 비행할 때마다 상당 부분이 벗겨저 도색을 반복해야 했고, 이러한 도색 작업은 세밀한 주의와 많은 시간을 필요로 했다. 이에따라 RAM은 잘 벗겨지고 재도포가 어려운 도료보다는 아예 기체에 장착해버리는 부품 및 구조물 형태로 진화하게 되었다. 플라스틱 기술이 항공기 부품을 만들어낼 수 있을 정도로 발전함에 따라 RAM은 이제 번거로운 도색의 필요가 없는 플라스틱 소재로서 스텔스기에 장착되고 있다. 

RAM 자세히 알아보기.

RAM에는 접착타일 방식과 페인트 방식이 있다.
타일 방식은 공기흡입구에 부착되는 방식으로, 노즐주변 등의 고온부에는 세라믹으로 처리된 타일이 사용된ㄷ. 페인트 방식은 RAP(Rader Absorbing Paint) 라고도 불리우며, 레이더 흡수 페인트는 날개나 핀의 앞전에 칠해져 전파를 흡수한다.

RAM의 소재는 다양한 물질이 사용되고 있고, 최근에는 부전도성 레이더 흡수물질과 자기성 물질이 주로 사용되고 있다. 절연성 물질에는 탄소 생성물을 추가함으로써 전자적 저항을 불러오고, 전자적 속성을 변화시킨다. 그래서 탄소에 기초한 흡수물질은 부전도성 레이더 흡수물질이라고도 불리운다. 부전도성 레이더 흡수물질은 공간이 제한되고 기계적 흔들림이 큰 곳에서는 부피가 크고 깨지기 쉽다.

자기성 레이더 흡수물질은 카르보닐 철(Carbony Iron)과 페라이트(Ferite)라고 불리우는 아철산염(Iron-oxide)과 같은 철의 화합물을 사용한다. 철은 레이더를 효과적으로 분산시키기 때문에 페인트 방식에 주로 사용되어 왔다. 이러한 방식은 고주파수의 전투기 레이더에 대해 효과적이다.

레이더 흡수 페인트는 페라이트 페인트 또는 아이언 볼 페인트라고도 불리며, 분사가 가능하고, 다양한 두께로 분사될 수 있는 장점이 있다. 폴리우레탄에 기초하여 제작되고 있으며, 인접된 패널사이에 분사될 경우 전자적 결합이라는 추가적인 효과를 얻을 수 있기 때문에 활용도가 높다. 다만 산화되는 경향으로 인해 지속적인 관리가 필요하며, 특히 함재기의 경우 추가정비 소요가 발생한다는 단점이 있다.



2. RAS
스텔스의 외형은 레이더 반사파를 레이더 발원체에 다시 반사시키지 않게 설계된다. 물론 이러한 설계방식은 완벽할 수 없다. 일정 각도로 반사시키는 반사파가 포착될 수 있기 때문이다. 이러한 특정각도의 레이더파 반사를 '레이더 스파이크(Rader spike)'라고 한다. 스텔스 외형은 이 레이더 스파이크를 통제하는 것이다. 반사면을 세밀하게 고려하여 설계하면 매우 적은 레이더 스파이크에 집중시킬 수 있으며, 스텔스기는 이 스파이크를 고려하여 적 레이더에 대한 회피전술을 구사하고 포착을 어렵게 할 수 있다. 스텔스 형상설계는 주익과 미익의 앞전과 뒷전, 조종면 등의 불연속면과 경사면의 각도를 일정하게 정렬시키는 방식으로 구성된다. 이때 레이더파가 두 번 반사되어 다시 되돌아가는 코너반사면을 막도록 설계하는 것이 중요하다.

RAS에 있어서 빠트릴 수 없는 것이 있다. 바로 무장창이다. 보통의 전투기들은 날개에 파일런을 달고 그곳에 무기를 장착하지만, 이는 레이더 반사에 치명적이다. 그렇기 때문에 현대의 스텔스 전투기들은 내부 무장창을 사용한다. 내부 무장창을 여는 순간 기체는 레이더에 잡히지만 창을 열고 무기를 발사시키는데는 3초도 걸리지 않기 때문에 큰 무리는 없다고 한다.


지금 까지 블루엣지였습니다.
참고 : 양욱 선생님, 임상민 선생님
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