F-35 외부무장 장착 시험

2012 포스팅 자료실 2012.09.30 14:56

F-35 외부 무장 장착 시험

 

 

 

록히드 마틴의 F-35가 처음으로 외부 무장 파일런을 장착하고 비행했다.

 F-35B 수직 이착륙기에 레이덤사의 AIM-9X 사이드와인더 공대공 미사일 두대를 장착하고 첫 출격을 마쳤다. 3월 16일, 캘리포니아주 에드워드 공군기지에서 출발하였고, F-35A 또한 2대의 AIM-120 암람 공대공 미사일과 2대의 GBU-31 2천 파운드급 정밀 유도폭탄을 내부 무장창에 설치하고 비행했다. 록히드 마틴에 따르면 F-35A는 최대 10개의 무기 장착소와 8,170kg의 무기를 장착할 수 있으며, 스텔스가 필요할 때는 내부 무장창에 장착할 수 있다고 한다.

 

 

 

출처 : fligjtglobal.com

 

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[항공] 수직 이착륙기와 틸트로터기

2012 포스팅 자료실 2012.04.15 22:28

**수직 이착륙기(V/STOL)와 틸트로터기**

 

 

 수직 이착륙이 가능한 V/STOL 기

 

  항공기가 이착륙을 하려면  긴 활주로가 있어야 하는데, 지상 활주를 하지 않고 헬리콥터와 같이 제자리에서 그대로 이착륙을 할 수 있다면 그보다 더 좋은 일은 없을 것입니다. 이와 같은 수직 이착륙이 가능한 항공기를 VTOL(Vertical Take-Off & Landing)기 라고 하는데, 공중에서는 일반 항공기와 같이 고속비행이 가능하고, 좁은 장소에서 이착륙을 할 수 있기 때문에 아주 편리한 것입니다.

 

 한편 활주거리가 아주 짧은 항공기를 STOL(Short Take-Off & Landing)기, 즉 단거리 이착륙기라고 하는데, 활주를 시작하여 고도 15m까지 상승하는데 필요한 수평거리가 610m이하이고, 착륙할 때도 고도 15m에서 활주로에 접지하여 정지할 때까지의 수평거리가 610m 이하이어야 한다는 것입니다.

 

이와 같은 STOL기는 큰 플랩 같은 고양력 장치를 이용해서 양력을 많이 얻어 활주거리를 짧게 해 주므로 긴 활주로가 필요 없기 때문에 아주 편리한 항공기입니다. VTOL기도 이 STOL기 역할을 할 수 있기 때문에 일반적으로 이 두 가지 기능을 합하여 V/STOL기라고 합니다.

 

 

  이와 같은 V/STOL기의 개발계획은 아주 오래 전부터 추진되어온 것으로, 항공모함이 아닌 일반 전함에서도 이착륙이 가능한 전투기를 개발하는 것이 목적이었습니다. 그래서 제일 먼저 시험비행에 성공한 것이 1954년 미국의 컴베어사에서 개발한 XFY-1이란 프로펠러식 V/STOL기였습니다. 그러나 기술적으로 여러 가지 어려운 문제가 발생하여 1956년 개발사업이 중단되고 말았습니다.

 

 

 그 후 수직 상승용 엔진을 따로 장착하는 방법, 엔진의 방향을 바꾸어주는 방법, 또 제트의 분출방향을 바꾸어 주는 방법 등 여러 가지 방법이 연구되었지만, 현재까지 실용화에 성공한 것은 1966년 영국에서 개발한 '토끼 사냥개' 란 이름의 전투 공격기 해리어(Harrier) 뿐입니다. 초음속기는 아니지만 1982년 일어난 포틀랜드 전쟁 때 그 실력을 유감없이 발휘하여 세계의 주목을 받게 되었습니다.

 

 현재 이 해리어는 영국의 공군과 해군용(Sea Harrier), 그리고 미국의 해병대용(AV-8A, -8B)으로 많이 사용되고 있는데 원래의 해리어와는 그 구조와 성능이 다소 차이가 있습니다. 그러나 엔진은 모두 영국의 롤스로이스(RR)사의 터보 팬 엔진(페가수스)을 사용하고 있으며, 4개의 제트노즐에 의하여 제트분류의 방향을 조절하여 V/STOL이 가능하게 하고 있습니다.

 

 

  앞쪽에 있는 2개의 노즐에서는 압축기에서 압축된 공기, 뒤쪽의 2개의 노즐에서는 연소실에서 나온 고온의 제트분류인데, 이 4개의 노즐에서 나오는 분류의 방향을 조절하여 수직방향의 양력과 수평방향의 추진력을 동시에 얻는 두 가지 기능을 겸하고 있습니다. 그러나 엔진에 연결되어 있는 4개의 노즐만으로는 항공기의 자세를 제대로 안정시키기가 좀 어렵기 때문에, 항공기의 기수와 꼬리부분 그리고 양 날개 끝에다 파이프로 연결된 공기 분출구를 추가로 설치하여, 고압공기의 분출량을 조절, 기체의 자세를 알맞게 조절해 주고 있습니다.

 

 이와 같이 V/STOL기에 관한 기술은 구조적으로나 실제로 조종하는 면에서 여러 가지 어려움이 있고, 또 연료가 많이 든다는 결점이 있기 때문에, 개발하기가 아주 어려운 것입니다. 뿐만 아니라 이착륙을 할 떄 고온의 분류가스를 지면에다 직접 분사시켜야 하기 때문에 지면이 손상되기 쉽고, 먼지가 많이 나서 엔진이 고장나기 쉬우며, 기타 소음공해등 환경보존 면에서 많은 문제점을 안고 있습니다. 그러나 항공기술이 발달함에 따라 앞으로 새로운 V/STOL기가 개발되어 보다 많은 활약을 하게 될 것입니다.

 

 

 

엔진의 방향을 바꾸어 주는 틸트로터기, V-22

 

 

  미국의 벨사와 보잉사가 공동으로 개발한 V-22 오스프리(Osprey)란 이름의 틸트로터기는 1989년 3월에 첫 비행에 성공하고 1999년 5월부터 미 해병대에 납품되고 있는 아주 새로운 모습의 수직 이착륙기입니다.

 

 틸트(Tilt)란 경사 즉 기울다는 뜻인데, 이 V-22는 일반 항공기 모양의 날개 끝에다 엔진과 로터(프로펠러)를 달고, 이를 수직방향으로 회전시켜, 헬리콥터와 같이 수직 이착륙을 하고, 순항비행을 할 때는 이를 수평방향으로 되돌려 터보프롭기와 같이 고속으로 장거리 비행을 할 수 있는 것입니다. 헬리콥터의 특성과 터보프롭기의 특성을 겸비한 새로운 모습의 VTOL기인 것입니다.

 

 일찍이 미국의 벨사에서는 1955년부터 이러한 개념의 VTOL기에 대한 연구개발을 시도해 왔었는데, 1986년 미 국방부에서는 이를 주목하고 벨사와 보잉사가 고동계약을 맺고, V-22를 공동개발 하도록 하였습니다.

이 때 미 국방부가 요구한 조건을 살펴보면 기본적으로는 군용 수송기로서의 대량 고속 수송능력을 바탕으로 하되, 공중지휘 및 통신 중계, 방사능이나 생물화학무기에 대한 방어, 구급용 호이스트 역할, 고속 제트기의 매달기 수송, 공중급유, 그리고 헬기보다 속도는 2배, 항속거리는 4배, 게다가 일단 유사시 소형화기에 대한 내구성이 14~21배, 이착륙 때의 체공시간은 1/2, 외부 소음은 1/4 정도라야 한다는 등 아주 엄한 조건들이었습니다.

 

 그래서 실험연구용 시작기 1호기가 1989년 3월, 첫 비행을 하는데 성공했고, 1991년 6월까지 5호기를 생산하여 기반을 굳힌 다음, 6호기에 이어 1992년 10월 계약을 맺고 양산형 시작기 V-22B를 4대 더 만들기로 했습니다. 그러니까 모두 10대의 시험기가 만들어진 것입니다.

 

 

 

 그 후 1995년 5월 미 국방부로부터 실용기용 부품생산을 인정받고, 1997년 4월 1차적으로 5대의 실용기를 생산하기로 하였습니다. 그 중 1호기가 1999년 5월에 미 해병대에 납품되었는데 이것이 MD-22B입니다. 2001년 6월부터 실전에 배치되고 있는데 앞으로 25년 동안 모두 425대가 소요될 것이라고 합니다.

 

 또한 미 공군의 특수작전용 CV-22A는 2005년부터 8년 동안에 걸쳐 모두 50대가 배치될 예정이고, 미 해군용 수색구조기 HV-22A는 2010년부터 2021년까지 48대가 소요될 것이라고 합니다.

그러나 이러한 소요계획에 대하여 제작사측에서는 양산기간을 14년 정도로 단축을 하면, 생산비 예산액을 360억 달러에서 1/4인 90억 달러 정도로 절감할 수 있게 될 것이라고 합니다. 또 앞으로 이 V-22가 민간용으로 활약될 경우 중.단거리 교통의 혁신을 가져올 수 있을 것이라고 분석되고 있습니다.  

 

**항공기 갤러리에서 V-22와 해리어를 보고 가세요**

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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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[NGC] F-35 전투기 개발 동영상

2012 포스팅 자료실 2012.01.20 06:22
**National Geographic F-35 라이트닝2 개발 다큐**


항공 영상실 ************************************************************************************************************************

F-35 라이트닝Ⅱ 개발과정을 담은 내셔널 지오그래피의 다큐입니다.
록히드 마틴과 보잉사의 F-35 vs. F-32

 




 
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