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엽기 헬기 1~6

2012 포스팅 자료실 2012. 8. 10. 01:36

이상하게 생긴 헬리콥터 모음

엽기적인 헬기

 

세상에 1대 혹은 2대 밖에 없을 수 밖에 없는 기묘한 헬리콥터들 !

1~6 가지

 

1. Fiat 7002

 왠지 놀이동산에 있을 법한...

 

2. Hafner Rotabuggy

 신개념 자동차 헬기

 

3. Bratukhin Omega

 두툼한 엔진

 

4. Fairey Rotodyne

 

 자이로콥터 여객기

 

 

5. Bell X-22

 

 이 녀석이 결국엔 V-22 가 되었다는..

 

6. American Aircraft Penetrator

공격헬기라긴 뭔가 부족한

 

 

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레오나르도 다 빈치의 헬리콥터

2012 포스팅 자료실 2012. 8. 7. 00:04

레오나르도 다 빈치의 헬리콥터

 

헬리콥터에 대해 관심을 가지면서 부터 알게된 사실이지만, 비행기의 역사보다 헬기의 역사가 더 길다.

물론 실용화 된건 비행기가 먼저이지만 그 이론을 바탕으로한 장난감이나 구상도는 헬리콥터가 훨신 길다고 볼 수 있다.

 

다음은 장조원 교수님의 '하늘에 도전하다'에 소개된 내용이다.

 

『 <모나리자>를 그린 것으로 유명한 레오나르도 다 빈치(1452~1519). 그는 평상시 작은 노트를 가지고 다니며 그때그때 떠오른 아이디어를 메모하거나 스케치를 하곤 했다. 평생에 걸친 그의 과학 연구와 철학이 녹아 있는 이 노트는 지금까지 전해져 후대의 많은 연구자들에게 영감을 제공하고 있다.

 

 기록에 따르면, 다 빈치는 1505년 새의 비행 상태와 생리학을 연구하여, "새는 수학적 법칙에 따라 작동하는 기계이며, 그의 모든 운동을 인간 능력으로 구체화 할 수 있다."라고 말했다. 그의 말은 글라이더나 비행기 발명자에게 영감을 심어주어 항공기 개발에 커다란 힘이 되었다. 가장 놀라운 것은 다 빈치가 새와 곤충 이외에는 날아다니는 것들이 전혀 없었던 시대에 살면서 비행 장치에 대해 연구를 했다는 사실이다. 그는 박쥐 날개의 기본도를 그렸으며, 새가 나는 비행원리를 연구하여 오니솝터(ornithopter)를 설계했다. 또한 스크루(screw) 방식을 이용한 헬리콥터를 설계하기도 했다. 하지만 스크루 형태의 비행 장치는 프로펠러에서 발생하는 토크(물체를 회전시킬 수 있는 능력)를 상쇄시키기 위한 개념조차 포함되지 않은 것으로 보아, 다 빈치는 오직 수직으로 날아오르는 꿈만 품었던 것으로 짐작된다. 』

 

 

<스크루 헬리콥터>

 

 

 <오니솝터>

 

 

최건묵 교수님의 '헬리콥터의 어제와 오늘'의 내용을 살펴보면,

 

『 1483년부터 1486년 사이에, 이탈리아의 유명한 화가였던 레오나르도 다 빈치는 "Aerial Screw"라는 비행체 형상을 스케치로 남긴 바있는데, 1493년에는 이에 대한 작은 크기의 모형(Sadler 1)을 제작하여 실험했다고 전해지고 있다. 이 기기는 고무줄로 움직이는 모형항공기와 같이 고무줄 동력으로 움직이는 나선형 스크루가 플랫폼을 둘러싼 형상으로서, 전체적으로 모두 회전하는 구조였는데, 설계도면은 19세기에 발견되었다. 나선형 스크루 부분은 재질이 천으로 제작되었으며, 이 부분이 회전함으로써 플랫폼이 함께 회전하며 공중으로 치솟도록 설계는 되었으나, 실제로 작동되었다는 기록은 확인되지 않았다.

 

 

 

 그런데 화가인 다빈치가 어떻게 해서 헬리콥터와 같은 기기의 비행원리에 대해서 관심을 갖게 되었는지에 대해서는 밝혀지지 않았다. 그러나 그가 폭넓은 상상력을 지녔던 배경에는 평소의 풍부한 독서 습관과 많은 여행가를 통해서 중국식 팽이 등 다양한 해외 문물에 대한 지식을 접할 수 있었던 데서 기인한 것으로 추정된다. 다빈치는 인간이 공중을 날기 위해서는 그가 고안한 기기의 원리를 적용해야 하는 것으로 굳게 믿고 있었는데, 그의 아이디어가 다른 사람에 의해서 연구에 활용되기까지는 약 200여 년 가까이 지나서였으나, 최초의 수직상승은 이와는 전혀 다른 열기구에 의해서 실현되었다. 』

 

 

 

예전에 디스커버리 채널에서 미국사람들이 다빈치의 설계도를 바탕으로 실물 크기의 기계를 제작하는 것을 본적이 있다. 그때는 고물줄이 아닌 사람의 동력을 이용해 날아보려는 계획이었지만 많은 시행착오를 겪었지만 결국 실패했었다. 당시 항공공학자가 말하기를 스크루의 천이 하나로 이어져 있는데 그것이 공기역학적으로 매우 좋지 않으며, 그것을 따로 따로 분리해서 사이에 틈을 만들어야 하고, 사람의 동력보다 크고 가벼운 장치가 있어야만 가능하다고 했었다.

 

또, 우리나라 항공대학교에서 다빈치의 비행기 설계도를 바탕으로 전동 비행기를 만들었던 영상을 본적이 있다.

그 때 한 교수분께서 하시는 말씀이 설계도 대로 만들어도 제대로 날지 못하는 이유는 동체 중심부와 날개 사이에 큰 구멍이 있어 양력이 새어버리기 때문이며, 그 부분을 매워주면 잘 될것이라 했고, 그렇게 해서 결국 성공적으로 비행했었다.

 

아마 레오나르도 다 빈치는 공기역학에 대해선 공부하지 않았던것 같다... ;;

 

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기총동조장치(인터럽트,싱크로나이즈드 기어)

2012 포스팅 자료실 2012. 8. 5. 10:32

전투기의 혁명 - 기총동조장치

 

인터럽터(Interrupter) 기어, 싱크로나이즈드(Synchronized) 기어

싱크로나이징 디바이스(Synchronizing device)

 

 

라이트 형제가 1903년 비행기를 만든지 10년도 채 안되 사람들은 비행기를 군용 정찰기로 사용하기 시작했고,

비행기에서 폭탄을 떨어뜨리기 시작했으며, 마침내 기총을 장착하여 '공중전'을 만들었다.

 

위의 그림을 보면 맨 앞에서는 프로펠러가 돌아가고 있고, 바로 뒤에서 총알이 발사되고 있다.

만약 수 많은 총알이 프로펠러 뒤쪽에서 발사된다면 프로펠러는 어떻게 될까 ?

프로펠러는 나무로 만들기 때문에 분명 산산조각이 나고 비행기도 추락해 산산조각이 날것이다.

 

이에 사람들은 프로펠러에 총구 높이 만큼의 지점에 강철 구조물을 달아 총알이 빗겨나가도록 했다.

이를 디플렉터(deflector)라고 하는데, 이 디플렉터에 의해 약 1/4의 탄이 튕겨나갔지만 그래도 중심선 상에 있는 총의 효과는 절대적인 것이었다.

 

 

이 모든 문제를 해결한 장치가 바로 '프로펠러 동조장치'이다.

 

가와노 유시유키의 '도해 전투기'를 보면

『 프로펠러의 회전에 맞추어 탄을 발사하는 동조장치의 개발은 1913년경에 이미 시작되었지만, 동조장치보다도 기관총 쪽의 신뢰성이 낮아서 발사 타이밍이 엉망이었던 탓에 도움이 되지 않았다. 최초의 완전한 동조장치를 탑재한 것은 독일군의 포커E 시리즈로 1915년에 전선에 투입되어 커다란 전과를 올렸다. 이 동조장치는 엔진축에 캠을 장착하여 2장의 프로펠러가 전방에 올 때에는 방아쇠를 당겨도 탄이 나가지 않도록 하는 기구였다.

 

이후 프로펠러 동조장치는 전세계의 전투기에서 표준장치가 되었다.

제 2차 세계대전에서는 무장을 중심에 장비하는 것이 유리했기 때문에 Bf109나 P-39와 같은 프로펠러축 내에 기관포를 장비한 기체도 등장하였다. 』

 

 

 

 

원리는 아래의 동영상을 보면 쉽게 이해할 수 있다.

프로펠러 축에 캠을 장착하여 볼록 튀어나온 부분을 지날때는 장금장치가 올라가

총알이 발사되지 않도록 하는 것이다.

 

 

 

이 장치덕분에 제 1차 세계대전 초기에 독일이 우세할 수 있었다.

당시 독일은 포커E 시리즈( 포커E.Ⅰ, 포커E.Ⅱ , 포커E.Ⅲ ) 에 동조장치를 장착하여 정면에 있는 적기를 지속적으로 사격할 수 있었기 때문에 연합군에게는 매우 위협적이었다. 독일은 이를 바탕으로 1916년 2월까지 제공권을 장악할 수 있게 되었다.

 

 

추가

책을 읽다가 위의 내용에 추가적인 정보를 찾았습니다.

장조원 교수님의 '하늘에 도전하다'에 보면 아래와 같은 구절이 있습니다.

 

『 1915년 프랑스 조종사인 롤랑 가로(Roland Garros, 1888~1918)는 프로펠러에 장갑강판을 구부려 부착하여 항공기 전방으로 기관총을 발사할 수 있도록 했다.(디플렉터) 독일도 전방발사 기관총의 이점을 인정하고 기어(gear)를 이용한 프로펠러 회전 동기식(Synchronized) 전방발사 기관총을 개발하여 맞섰다. 』

 

 

사진출처 : wikipedia

 

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Mi-8, Mi-17

2012 포스팅 자료실 2012. 8. 4. 16:18

밀(Moscow Helicopter Plant) Mi-8, Mi-17 사진/정보

 

 

 

미국에 블랙호크가 있다면 소련엔 Mi-8 이 있습니다.

뛰어난 수송능력에 착한 가격 !

 

Mi-8 (수출형 Mi-17) 의 정확한 가격은 모르겠지만,

(6백만 달러라는데, 대략 70억...블랙호크가 220억... 수리온이 160억...)

 

러시아는 워낙이 공격과 수송, 두마리 토끼를 잡으려는 심보가 강해서 Mi-17마저 공격형으로 만들어버릴 정도입니다...

 

성능제원

 

<General characteristics>
 조종사 : 3 (pilot, copilot, flight engineer)
 수송량 : 24 passengers or
 12 stretchers and seat for 1 medical attendant or
 3,000 kg (6,600 lb) on internal/external hardpoints
 
길이 : 18.17 m (59 ft 7 in)
 로터 지름: 21.29 m (69 ft 10 in)
 높이 : 5.65 m (18 ft 6 in)
 회전면적 : 356 m² (3,832 ft²)
 공허중량 : 7,260 kg (16,007 lb)
 실용중량 : 11,100 kg (24,470 lb)
 최대이륙중량 : 12,000 kg (26,455 lb)
 엔진 : 2 × Klimov TV3-117Mt turboshafts, 1,454 kW (1,950 shp) each
 

<Performance>
 최대속력 : 260 km/h (140 kt)
 순항범위 : 450 km (280 mi)
 실용상승한도 : 4,500 m (14,765 ft)
 
<Armament>

 up to 1,500 kg (3,300 lb) of disposable stores on six hardpoints, including 57 mm S-5 rockets, bombs, or 9M17 Phalanga ATGMs.

 

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펄스도플러레이더

2012 포스팅 자료실 2012. 8. 4. 15:17

펄스도플러레이더 ?

- Pulse doppler radar -

 

 

이번엔 요즘 한창 화제가 되고 있는 F-16 레이더 계량사업과 관련된 AESA, 능동전자주사배열 레이더의 원리인

펄스도플러레이더에 대해 알아보려 한다.

 

'전투기의 이해'에서는 먼저 CW레이더와 펄스레이더를 구분해 주고 있다.

 

『 전투기 레이더는 전파 방식에 따라 크게 CW(Continuous Wave : 연속파) 레이더와 펄스(Pulse)레이더로 구분할 수 있다.

CW레이더는 전파를 연속적으로 방사하는 방식이기 때문에 방사된 전파가 언제 돌아오는지를 알 수 없다.

따라서 전투기용 거리측정 레이더로는 부적합하기 때문에 반능동레이더 유도 미사일의 유도장비 등으로 제한적으로 사용되고 있다.

 

펄스레이더는 전파를 일정한 시간 내에 끊어서 방사하는 레이더이다. 극히 짧은 시간에 전파 펄스를 방사하고 되돌아오는 전파를 분석하여 물체의 특성과 정보를 파악한다. 펄스레이더는 펄스파(Pulse wave)에 변조를 가하지 않는 무변조 펄스레이더와 펄스를 압축하여 송신하는 펄스압축레이더로 다시 세분되며, 대부분의 전투기 레이더는 펄스레이더에 해당한다. 』

 

 

PRF와 PRI

 

PRI(Pulse Repetition Interval : 펄스반복주기)는 레이더에서 펄스가 반복되는 주기를 말한다.

PRI는 표적의 거리를 측정하는 데 영향을 미치는 요소이다.

 

PRF(Pulse Repetition Frequency : 펄스반복주파수)는 초당 송신되는 펄스의 수를 의미한다.

PRF는 탐지거리와 표적의 속도를 측정하는 데 영향을 미치는 요소이다.

(전투기 레이더는 대부분 1kHz에서 30kHz 사이의 PRF 값을 지니고 있다)

 

이 PRI와 PRF는 레이더의 특성을 결정하는 중요한 요소이며, 잘못된 PRF를 사용하면 표적의 거리 측정과 속도 측정에 문제가 발생하게 된다.

 

 

 

  PRF 

  장점  

  단점 

 저 PRF

 2kHz(모노펄스) 

 - 정밀거리측정

 - 상방탐색에서 장거리 탐지 

 - 지상 클러터로 인한 하방탐색 취약 

 중 PRF

 6~16kHz 

 - 하방탐색

 - 중거리 교전에서 최적 

 - 데이터 처리 증대 

 - 신호 손실로 인한 탐지거리 감소

 고 PRF

 30kHz(펄스도플러) 

 - 하방탐색에서 고속접근 표적 탐지

 - 탐지거리 증대 

 - 거리측정 불량

 - 저접근속도 표적 탐지 불량 

 

 

도플러 효과를 이용한 클러터 제거

 

전투기 레이더가 전파 빔을 지면이나 해면에 방사할 경우 표적의 반사파 외에도 지상이나 해면에서 반사된 수많은 반사파가 도달하게 된다. 이렇게 난반사되어 돌아오는 신호를 클러터(clutter)라고 한다. 높은 고도에서 운용되는 전투기 레이더는 이 클러터를 제거하고 표적의 반사파만을 얻기 위해 도플러 효과(Doppler effect)를 이용한다.

 

도플러 효과를 이용한 레이더는 이동표적에서 돌아오는 레이더 에너지 주파수가 고정되어 있는 지표에서 돌아오는 레이더 에너지 주파수와 이동속도 만큼 차이가 난다는 원리를 이용한 것이다. 상대속도에 의해 발생하는 이러한 차이를 도플러 편이(Doppler shift)라고 한다. 전투기가 수평 아래 방향으로 적기를 탐지할 때는 이 도플러 효과를 이용하게 되며, 이렇게 수평 아래를 탐색할 수 있는 기능을 하방탐색이라고 한다. 그리고 이동하는 물체를 시현하는 기능을 MTI(Moving Target Indicator : 이동표적표시)라고 한다.

 

전투기의 펄스레이더 중에서 도플러 편이를 이용하여 하방탐색이 가능한 레이더를 총칭하여 펄스도플러레이더라고 한다.

 

MTI 기능은 지상과 이동표적의 상대속도 차이를 이용하는데, 상대속도가 작으면 표적은 클러터에 묻혀버린다. 반면, 미세한 상대속도도 검출할 수 있도록 필터링 레벨을 높이면 저속의 구름이나 해면의 파도까지 이동표적으로 검출되는 현상이 발생한다. 현대 전투기는 이러한 문제점을 해결하기 위해 MTD(Moving Target Detector : 이동표적탐지기) 도플러 필터를 사용하고 있다. MTD 필터는 고정되어 있는 클러터를 메모리시키고, 펄스 반사파를 대조하여 이동하는 반사체만 검출하는 원리를 이용한다. MTD 필터는 도플러 편이가 작아서 상대속도 검출이 어려운 블라인드 속도(이동표적지시기 내에서 이동표적을 고정표적으로부터 식별할 수 없는 레이더 표적의 속도)의 표적을 검출할 수 있으며, 낮은 PRF에서 운용되는 것이 특징이다.

 

 

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로빈슨 R 시리즈

2012 포스팅 자료실 2012. 8. 4. 07:41

로빈슨(Robinson) R-22,44,66 사진/정보

 

 

 

로빈슨 시리즈는 헬리콥터 조종사를 양성하는데 꼭 필요한 헬기입니다.

'로빈슨을 조종할 줄 아는 조종사는 대부분의 헬기를 조종할 수 있다' 란 말도 있죠.

 

로빈슨 시리즈는 또한 자가용 헬기분야에서 최강자입니다.

단순한 구조와 쉬운 조종법, 아주 착한 가격. 이 모든게 로빈슨 헬기를 자가용 헬기로 사용하는 이유가 되죠.

 

로빈슨 시리즈로는 R-22 와 R-44, R-66이 있습니다.

22와 44는 왕복 피스톤엔진을 사용하고 66은 터보샤프트엔진을 사용합니다.

 

R-22의 가격은 4~6억원대로 아주 저렴하죠.

(물론 생긴건 1억도 안해보이지만요...)

 

 

성능제원

 

 

R-22

<General characteristics>
 조종사 : 1
 길이 : 28 ft 8 in (8.7 m)
 로터 지름 : 25 ft 2 in (7.7 m)
 높이 : 8 ft 11 in (2.7 m)
 회전면적 : 497 ft² (46.2 m²)
 공허중량 : 796 lb (389 kg)
 이륙중량 : 920 lb (417 kg)
 최대이륙중량 : 1,370 lb (635 kg)
 엔진 : 1 × Lycoming O-320-A2B or -A2C flat 4 piston engine, 124 hp (93 kW)

<Performance>
 최대속력 : 117 mph, 189 km/h, 102 kts
 순항속도 : 110 mph, 177 km/h, 96 kts
 순항거리 : 240 mi (386 km)
 실용상승한도 : 14,000 ft (4,267 m)
 이륙상승률 : 1,200 ft/min (6.1 m/s)
 회전면하중 : 2.61 lb/ft² (13.7 kg/m²)

 

 

R-44

<General characteristics>
 조종사 : one or two pilots
 수용량 : four, including pilot
 중량 : 800 lb (408 kg)
 길이 : 459" (9.0 m)
 로터 지름 : 33 ft (10.1 m)

 테일로터 지름 : 4 ft 10 in (1.5 m)
 높이 : 10 ft 9 in (3.3 m)
 공허중량 : 1,450 lb (657.7 kg)
 이륙중량 : 2,500 lb (1,134 kg)
 엔진 : 1 × Lycoming IO-540-AE1A5 6 cylinder, flat engine with fuel injection, 245 bhp (183 kW)
 
<Performance>
 최대속도 : 130 kn (240 km/h; 150 mph)
 순항속력 : 110 kn (200 km/h; 130 mph)
 순항거리 : 300 nmi (560 km; 350 mi)

 

R-66

<General characteristics>
 조종사 : 1
 승객 : 5
 길이 : 459 in (11.66 m)
 로터 지름 : 396 in (10.06 m)
 높이 : 137 in (3.48 m)
 공허중량 : 1,280 lb (581 kg)
 이륙중량 : 2,700 lb (1,225 kg)
 엔진 : 1 × Rolls-Royce RR300 turboshaft, 300 hp ()
 
<Performance>
 최대속력 : 140 kn
 순항속도 : 120 kn
 실용상승한도 : 14,000 ft

 

R-44와 R-66은 옆 창문을 보면 비교할 수 있다.

 

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S-76

2012 포스팅 자료실 2012. 8. 3. 21:23

시코르스키(Sikorsky) S-76 사진/정보

 

 

 

시코르스키사의 명작 중 명작은 아마 UH-60 블랙호크가 아닐까 싶습니다.

'미국은 블랙호크 없이 작전활동을 하지 않는다'란 말까지 있을 정도이니까요.

UH-60은 S-70이란 코드로 개발되었습니다. 이 S-70을 베이스로한 민간용 중형헬기가 바로 S-76이죠.

 

S-76은 헬리콥터 항공사들이 많이 구입했는데, 헬리젯(HeliJet)이 대표적입니다.

 

S-76의 눈여겨 볼점은 이 녀석을 개조한 S-76 SHADOW 입니다.

앞부분에 1인용 콧핏을 부착시켜 실험용으로 사용했는데, 바로 RAH-66 코만치 헬기의 실험용 기체로 쓰인거죠.

 

 

성능제원

 

<General characteristics>
 조종사 : two
 수용량 : seats 12–13
 길이 : 52 ft 6 in (16.00 m) from tip of main rotor to tip of tail rotor
 날개길이 : 44 ft 0 in (13.41 m) rotor span
 폭 : 10 ft 0 in (3.05 m) at horizontal stabilizer
 높이 : 14 ft 5.8 in (4.415 m) to tip of tail rotor
 공허중량 : 4,490 lb (2,037 kg)
 총 중량 : 11,700 lb (5,307 kg)
 엔진 : 2 × Turbomeca Arriel 2S2 turboshaft, 922 shp (688 kW) each
 
<Performance>
 최대속력 : 145 kn; 269 km/h (167 mph)
 순항속도 : 155 kn (178 mph; 287 km/h)
 순항거리 : 411 nmi (473 mi; 761 km)
 실용상승한도 : 13,800 ft (4,200 m)
 
<Avionics>

 Honeywell four-tube EFIS and Collins Proline II avionics suite
 Four-axis fully coupled autopilot
 Integrated Instrument Display System (IIDS)
 Honeywell ground proximity warning system
 Honeywell Primus weather radar
 Dual comm/nav radios
 Automatic direction finder
 Dual attitude and heading reference system and air data computers
 Radio altimeter
 Mode C transponder
 Dual VHF omnidirectional range (VOR) and Instrument landing system (ILS)
 Distance measuring equipment
 Cockpit voice recorder

 

 

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극저음 무인기 '드론'

2012 포스팅 자료실 2012. 8. 3. 19:54

 

 

 

[아시아경제 박희준 기자]

최근년 들어 드론이 정찰이나 감시,공격용으로 쓰이고 있지만 정숙을 요구하는 스파이 도구로는 적합지 않다는 의견도 있다.

‘웅웅’거리는 소음 탓에 드론이 온다는 것을 알 수 있다는 것이다.

 

그러나 이런 염려는 머지 않아 하지 않아도 될 것 같다.

연구기관과 기업들이 정말로 소리소문없이 다가가서 정보를 수집하고 표적을 감시 관찰하는 드론개발에 착수했기 때문이다.

1일 미국의 디지털 매체 와이어드와 항공전문 잡지 에이비에이션위크에 따르면

미국 국가정보국(DNI)산하 정보고등연구계획활동국(IARPA)이 조용히 기듯이 날아다니는 미국산 수리부엉이의 영감을 얻어 소리없는 드론 설계를 개시했다.

에이비에이션위크는 IARPA가 코네티컷에 있는 소형경량 엔진 전문제작업체인 D-스타 엔지니어링과 극저음 드론 개발을 위해 4800만 달러 계약을 체결했다고 최근 전했다.

이는 IARPA가 지난해 8월부터 추진하고 있는 이른바 ‘수리부엉이(GHO)프로그램’이라는 계획에 따른 것으로, 군이 아무도 모르게 정보를 수집하도록 하는 것을 목표로 삼고 있다.

 

 


드론이 내는 소리는 저고도 드론의 위치와 존재를 알려줘 은밀하게 감시하는 ‘눈’이 하늘에 떠 있게 하려는 목표를 달성하지 못하게 한다.
그렇지만 저소음 드론을 만드는 게 말처럼 간단하지 않다.

온갖 센서를 달고 오랜 시간동안 체공하려면 은밀성(스텔스성능)을 포기해야만 한다.

이미 나와 있는 배터리로 나는 드론은 조용하기는 하지만 오래 체공할 수 없다는 게 흠이다.

또 프로펠러가 돌아가면서 생기는 공기흐름이 소음을 생기게 할 수도 있다.

가솔린이나 디젤엔진은 피스톤이나 터보팬,기어가 움직일 때 소음을 낸다.

 

IARPA는 이런 점을 감안해 정상 비행 동안에는 효율적이고 상대적으로 소음이 나는 엔진을 가동하고 ‘은밀성’이 필요할 때만 배터리로 전환해 시꺼러운 기어소음을 죽이는 방안을 구상하고 있다. GHO는 자동차연료인 휘발유나 디젤을 즉시 전기로 만들어 이를 추진력으로 이용하는 하이브리드 터빈 전기 추진 시스템에 초점을 두고 있다고 IARPA는 밝혔다.

또 프로펠러는 도관속에 넣어 와류에 의한 소음을 줄이고 이착륙도 수직으로 하는 것을 염두에 있다.

 

IARPA는 30분간 정도만 극히 조용한 상태를 유지하고 그 다음에는 엔진이 가동돼 배터리를 충전하기를 희망하고 있다.

이 시간 정도면 적에게 들키지 않고 적의 동태를 살피는데 충분하다는 판단이다.
 

 

미국 AAI사의 드론 새도200 RQ-7B
 

이를 위해 IARPA는 첫 번째 단계로 배터리 모드시 소음을 100데시벨 이하로 유지하도록 할 계획이다.

이정도면 가까이서는 동력사슬톱(chainsaw)의 소음과 비슷하지만 2000~3000피트 떨어져 있으면 거의 들리지 않는다.

 

IARPA는 또 소음을 줄이기 위해 드론의 폰곡선(인간이 느끼는 소리의 크기를 나타낸 곡선)을 60폰 수준으로 낮추고 궁극으로는 50폰 수준으로 만드는 것을 목표로 하고 있다.

GHO 프로그램은 단거리 수직이착륙기 개발 분야에서 탁월한 경험을 쌓은 샘윌슨이 맡고 있고 IRAPA가 구상한 드론과 유사한 제품이 이미 나와 있어 머지 않은 장래에 시제품이 나올 것으로 보인다.


윌슨은 미 국방부 고등연구계획국(DARPA)에서 초소형항공기(MAV)개발 프로그램을 관리했는데 이 것이 결국 도로변 매설 임시폭발물(IED) 처리부대 지원을 위해 아프가니스탄에 배치된 무게 20파운드 이하의 수직이착륙 MAV인 하니웰사의 RQ-16 T-호크 ‘덕티드팬’로 이어졌다.

 

티호크는 50분간 체공할 수 있고 초속 7.6m의 속도로 상승하며, 시속 20노트의 바람과 비속에서도 비행할 수 있다.

최고상승 고도는 3.048km이다. 이 드론의 소음은 100m의 거리에서 75데시벨이다.
적외선 카메라 등을 탑재해도 무게 7.9kg에 불과하다.연료는 휘발유와 비휘발성 윤활유를 사용한다.

 

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레이더의 원리

2012 포스팅 자료실 2012. 8. 3. 19:41

전파 특성과 레이더의 원리 ?

 

 

전투기의 눈이 되어주는 레이더의 원리는 무엇일까 ?

 

임상민교수님의 '전투기의 이해'를 빌어 레이더 체계에 대해 알아보려고 한다.

 

『 레이더(RADAR)는 'RAdio Detecting And Ranging'의 약어로, 전파를 이용해 물체가 어디 있는지 위치를 탐지하고 거리를 측정하는 장치이다. 전파는 전자기파의 일종으로 빛과 같이 일정한 속도로 직진하려는 특성을 지니며, 이 직진성은 파장이 짧을수록 강해진다. 또한 전파는 물체에 부딪치면 물체로부터 재방사되어 반사되는 특성을 지니고 있다. 레이더는 이러한 전파의 직진성과 반사 특성을 이용해 물체의 위치를 탐지하고 거리를 측정한다.

 

레이더는 안테나로부터 전파에너지를 공중에 빔 형태로 방사시켜 적기로 부터 반사된 전파를 분석하여 적기를 탐지한다. 반사파의 방향을 정밀하게 분석한다면 적기의 방향까지 알아낼 수 있고, 또 반사파의 높낮이로 적기의 고도까지 알아낼 수 있다. 뿐만 아니라 전파 속도가 일정하다는 특성을 이용하면 반사파의 도달 시간을 측정하여 적기와의 거리까지 산출해낼 수 있다.  』

 

 

레이더는 언제 부터 사용되었을까 ?

 

위키페디아에 따르면,

 

『  어두운 곳을 나는 박쥐가 초음파를 발사해 그 반사음으로 부딪치지 않고 비행하는 것부터 힌트를 얻었다.
 
1930년 독일이나 영국등에서 실용화되어 1940년 영국은 독일 공군의 공습에 대한 요격 전투에 사용하였다. 초기의 레이더는 비가 내리면 반사되어 거의 도움이 되지 않았고, 지향성도 불충분했다.
 
일본인이 발명한 야기 우다 안테나(이하 야기 안테나)는 지향성을 갖추는 획기적인 기술이었다. 이것은 구미에서 크게 호평을 받아서 각국에서 군사면에서의 기술개발이 급속히 진행되었다. 그 성과는 마침내 영국 본토 항공전에서 꽃 피었다. 독일 공군의 공습에 대해서 영국 공군은 레이더를 사용한 방공 시스템으로 효율적으로 대처할 수 있어 이 싸움은 전쟁의 분수령이 되었다. 또 나막신 시마오키 해전이나 빌라·스탄모아 야전에서 미국 해군은 레이더를 활용해 일본 해군을 상대로 승리를 거두었다. 이렇게 해서 레이더는 전쟁을 좌우하는 중요한 정보기기가 되었다.
 
당시 일본군은 야기 안테나를 완전히 불필요한 것으로 배제해 레이더 개발은 하지 않았다. 그 후 미군이 야기 안테나를 이용하고 있는 것을 알고 서둘러 개발했지만 때는 이미 늦었다.  』

 

 

송신기와 안테나

 

송신기(transmitter)는 레이더의 전파에너지를 발생시키는 장치이다.

송신기의 마그네트론을 자극하면 고주파의 전파가 발진하는데, 이때 나오는 전파는 동기기(synchronizer)와 변조기(modulator)의 변조를 거쳐 도파관(Wave Guides)으로 전달된다. 그 다음 전파는 진행파관(Travelling Wave Tube)을 거쳐 넓은 파장대로 증폭되고, 최종적으로 안테나를 통해 빔 형태로 방사된다.

 

전파가 적기에 부딪쳐오면 송신기는 다시 그것을 수신하는 역할까지 한다.

초기에는 전파 빔을 집속할 수 있도록 포물선형인 파라볼라 안테나로 설계했으나, 1970년대 전투기부터는 평판배열 안테나가 전투기 레이더 안테나의 주류를 이루었다. 평판배열 안테나는 평판에 줄지어 홈을 판 형상을 하고 있고, 각 홈들의 뒷면에는 도파관이 연결되어 있다. 홈마다 연결된 도파관을 통해 에너지를 통제함으로써 평판배열 안테나 전면의 방사에너지 분포를 조절할 수 있기 때문에 안테나 이득, 빔 폭, 사이드 로브(side lobe) 등을 통제하기 쉽다는 것이 특징이다.

(사이드 로브는 안테나의 메인 빔 주위로 빔이 새는 것을 말하는데, 사이드 로브를 통제함으로써 높은 효율로 안테나 이득을 얻을 수 있다는 것이 평판배열 안테나의 장점이다)

 

평판배열 안테나의 뒤를 이어 전투기 레이더의 주류로 등장하고 있는 안테나가 바로 능동전자주사배열 안테나(AESA, active electronically scanned array antenna)이다.


 

 

 

레이더 탐지 공간과 탐색 패턴

 

전투기 레이더는 표적을 탐지하기 위해 안테나에서 방사되는 빔을 일정 영역에 발사하여 좌우로 왕복하며 순차적으로 탐색한다. 이때 좌우로 왕복하는 레이더 빔을 바(bar)라고 부른다. 이 바의 수는 레이더에 따라 다르며 전술적인 상황에 따라 선택이 가능하다.

 

바가 좌우로 가로지르는 각을 방위각이라고 하고, 바가 상하로 가로지느는 각을 고각이라고 한다. 이 방위각과 고각으로 결합되는 공간이 전투기 레이더의 탐지공간이 된다.

 

 

 

 

각각의 바는 좌우로 왕복하는 데 일정한 시간이 걸린다.

 따라서 바를 최대한 많이 선택하면 상하로 넓은 공간을 탐색할 수 있는 반면, 탐색 시간이 오래 걸린다.

또 바가 많아지면 탐색 공간의 상하를 조절할 수 있는 반면, 에너지가 분산된다는 단점이 있다. 바의 개수를 줄이면 그만큼 에너지를 집중시킬 수 있기 때문에 적기를 멀리서도 포착할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 바의 선택은 적기의 예상 위치와 전술적인 상황을 고려하여 결정한다.

 

 

출처 : 전투기의 이해, 위키페디아

사진 출처 : Raytheon illustration

 

 

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S-92, 해상상태 6급 운용 인증 획득

2012 포스팅 자료실 2012. 8. 3. 10:50

S-92, 해상상태 6급 운용 인증 획득

 

 

 

미 연방항공청(FAA)이 시콜스키 S-92 헬기에 대해 해상상태 6급에서의 운용을 인증했다.

이로써 S-92 운용자는 더 많은 임무능력을 제공하기 위한 S-92A 비상부유시스템 확장에 종지부를 찍었다.

특히 이번 인증은 지난 5월 30일에 획득한 유럽항공안전청(EASA) 인증에 이어 획득한 것으로 향후 캐나다 수송당국의 인증도 곧 따를 전망이다.

 

S-92 헬기에는 3개의 플로트로 구성된 비상부유시스템(EFS)을 선택적으로 장착할 수 있다. 현재 이러한 시스템으로 해상상태 5급 조건에서도 불시착이 가능한 것으로 인증됐다. 추가 옵션으로 2개의 플로트를 더 장착할 수 있으며, 5개의 플로트로 구성된 시스템은 해상상태 6급 조건에서도 불시착이 가능한 것으로 인증됐다.

 

시콜스키에 따르면 S-92는 수색 및 구출 전용 플랫폼으로 첨단시스템과 하드웨어를 탑재하고 있으며, 여기에는 미리 입력된 수색패턴을 따르고 정교한 제자리비행을 가능하게 해주는 자동비행시스템과 바다에 있는 구조대원이 다른 승무원들과 의사소통을 할 수 있는 무선인터콤, 선박이나 비상구조 서비스와 교신이 가능한 라디오 트랜시버, 그리고 영상녹화장치가 포함된다. 항공기에는 또한 듀얼 호이스트와 하나 또는 두 개의 내부보조탱크, 들것 3개, 그리고 수색용 조명을 탑재할 수 있다.

 

S-92 착륙장치 개발 책임자인 피터 바너는 "우리 고객들의 상당수는, 특히 북극해와 캐나다 해안에 위치한 회사들은 동계 해양 조건 때문에 해상상태 4급 이상의 운용 인증을 요구한다"며 "이제는 매우 가혹한 기상조건에도 불구하고, 석유 시추 관련 임무오 수색 및 구조 같은 중대한 임무를 자신감 있게 수행할 수 있게 됐다"고 강조했다.

 

시콜스키의 댄 헌터 상업 프로그램 담당이사는 "S-92는 가장 혹독한 환경과 조건에서 중요한 임무를 수행해야 하는 고객들에게 최상의 선택이며, 우리는 고객의 요구에 헌신적으로 대응한다"면서 "S-92는 산업계에서 요구하는 안전기준에 부합하거나 이를 넘어서 앞으로도 최대한 안전한 항공기를 만들기 위해 노력할 것"이라고 말했다.

 

한편, 시콜스키는 2004년부터 전 세계 고객들에게 158대의 S-92 항공기를 공급해 왔으며, 이들 중 25대는 수색 및 구조 임무에 투입되고 있다.

전 세계에 흩어져 있는 헬기들은 총 42만시간 이상의 비행시간을 기록했고, 항공기 가동률은 96%에 이른다.

 

 

 

출처 : 월간항공 8월호

사진출처 : google.com

 

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영국 퓨마 Mk2, 개량사업

2012 포스팅 자료실 2012. 8. 3. 10:32

영구 퓨마 Mk2, 개량 프로그램 큰 전환

 

24대 대상 개량 1단계 완료 ... 성능 대폭 향상 및 수명도 2025년까지 연장

 

 

 

 

지난 7월 6일 유로콥터가 퓨마 Mk2 개발 계획의 제 1단계를 마쳐 향후 수개월 동안 임무수행능력에 추가적인 개선이 이루어질 계획이다. 현재까지 유로콥터는 3대의 퓨마 헬기에 대한 초기개량을 완료했으며, 이들은 모두 시험비행에 투입됐다. 초기개량이 완료된 헬기들 중 첫 기체는 추가시험을 진행할 예정이다.

 

퓨마 Mk2 헬기는 영국의 전장지원용 중형헬기 역량의 주요 전력으로 주야간 전술부대 및 화물수송에 투입될 예정이며, 이번 개량으로 영국 공군 소속 퓨마 헬기 24대의 작전수명을 연장하고, 상당한 성능 향상을 제공할 전망이다. 특히 새로운 퓨마는 도심작전에 이상적인 중형헬기로 C-17을 이용해 신속하게 배치할 수 있다는 점은 이 헬기를 빠른 속도로 이동시키는 파견전술이나 인도주의적 작전에 이상적인 헬기로 만들어준다.

 

유로콥터 UK의 마커스 스테인크 이사는 "이번 요건 달성은 영국의 전투능력에 매우 중요한 프로그램에서 이루어진 것"이라고 강조했다.

그는 특히 "퓨마 Mk2의 개량이 완료되면, 2025년까지 영국 공군에서 운용될 예정이며, 비용에 상당한 가치의 성능과 능력을 제공할 것"이라고 강조했다.

 

퓨마 Mk2를 위한 개선사항에는 주요 성능 및 안전향상이 포함된다. 이는 새로운 마킬라(Makila) 1A1 터보샤프트 엔진과 최근 항공전자기술, 비행관리시스템을 통합한 글래스 콕핏, 디지털 자동비행제어시스템, 비화통신체계, 새로운 방어도구 및 조종사와 탑승자를 위한 내탄 성능의 도입으로 가능해 졌다. 또한 증가된 기내 연료적재량과 낮아진 연료 소모로 퓨마 Mk2의 운용범위도 넓어질 전망이다. 특히 퓨마 Mk2는 가장 가혹한 환경에서도 이전 모델에 비해 2배 무거운 화물을 적재하고, 3배가 넘는 거리를 비행할 수 있다.

 

 

 

출처 : 월간항공 8월호

사진출처 : google.com

 

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캐나다용 CH-147F 첫 비행

2012 포스팅 자료실 2012. 8. 2. 20:35

캐나다용 CH-147F 첫 비행

 

조종석, 연료체계, 생존성 등 향상 ... 2013년부터 캐나다에 인도

 

 

캐나다에 공급될 신형 CH-147F 헬기가 첫 번째 비행에 나섰다고 보잉이 지난 7월 11일 밝혔다.

보잉에 따르면 첫 비행은 80분 이상 지속됐고, 새로운 전자시스템과 조종사의 작업량을 줄여줄 고성능 CAAS(Common Avionics Architecture System, 일반 항공전자 구조 시스템) 조종석 등 항공기의 초기 감항성을 확인했다. 보잉은 지난 6월 25일, 시누크의 세 번째 비행을 진행한 후 항공기의 성능과 시스템을 입증하는 제한적 인수시험절차 또한 완료했다. 앞으로 수개월 동안 지상 및 비행시험이 진행될 예정이며, 두 번째 CH-147F도 곧 시험과정에 참여하게 된다.

 

캐나다가 CH-147F로 명명한 H-47 시누크는 새로 설계된 현대적인 기체와 장거리 연료체계, 개선된 전자체계, 통합 CAAS 조종석, 그리고 디지털 자동비행제어시스템 등 진보된 특성들을 갖추고 있다. 또한, DIRCM(Directional Infrared Counter Measures, 지향성 적외선 대항책) 장비와 내탄장비 및 내충격 장갑조종석 등 생존성 관련 기능들도 향상됐다.

 

한편, 캐나다 정부는 지난 2009년 6월 보잉과 MHLH(Medium-to-Heavy-Lift Helicopter, 중형-중량 헬기) 15대 및 운용지원 계약을 체결했으며, 인도는 2013년부터 이루어질 예정이다.

 

 

 

출처 : 월간항공 8월호

사진출처 : Boeing

 

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AW159 영국 육,해군에 인도

2012 포스팅 자료실 2012. 8. 2. 20:11

아구스타웨스트랜드, AW159 영국에 인도

 

영국 국방부, AW159 첫 인수 ... 육군 2014년, 해군 2015년부터 운용

 

 

 

영국군이 AW159 인수를 기념하는 행사가 지난 7월 11일 필립 해먼드 영국국방장관이 참석한 가운데 영국 판보로 에어쇼장에서 열렸다.

지난 4월 첫 AW159가 인도된 후, 현재까지 4대가 추가로 인도됐다.

 

아구스타웨스트랜드의 브루노 스파그놀리니 회장은 이날 "와일드캣 프로그램은 국방부와 산업계의 협력이 큰 해택으로 돌아온다는 점을 잘 보여주느는 성공사례"라면서 "2006년 6월 와일드캣 개발 및 생산 계약을 체결했을 때 우리는 첫 번째 항공기를 2012년 4월에 인도하기로 했으며, 예산과 기한 내에 이를 실현해 냈다"고 평가했다. 그는 특히 "우리는 AW159가 영국 육군과 해군의 중요한 자산이 될 것이라고 믿고 있다" 며 "완전히 통합된 시스템과 첨단 센서가 적용된 이 항공기는 육지와 해상 환경 모두에서 뛰어난 성능을 발휘할 것"이라고 덧붙였다.

 

영국 육군과 해군이 각각 2014년과 2015년부터 AW159를 운용할 예정인 가운데 육군용은 정찰, 지휘, 통제, 수송, 그리고 부대방호 등을, 해군용은 대해상전과 상륙작전지원, 위험상황에서의 함정방어 등 광범위한 임무를 수행하게 된다.

 

한편, AW159는 기존 링스 헬기를 잇는 기종으로 높은 민첩성과 생존능력, 다임무 능력 등 동일한 특성을 갖췄다. 특히 높은 민첩성을 위해 반강성 로터헤드를 적용했으며, 링스를 가장 빠른 헬기로 만들어 준 복합소재 블레이드도 적용했다. 엔진은 CTS800-4N 엔진으로 2대가 각각 1,361shp의 추력을 제공하며, 고온고고도 환경에서 우수한 성능을 보여준다. 특히 이들 두 기종은 높은 공통성으로 필요한 경우 임무전환도 가능하다.

 

 

 

출처 : 월간항공 8월호

사진출처 : google.com

 

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EA-18G 그라울러 일본 배치

2012 포스팅 자료실 2012. 8. 2. 15:39

미 해군, EA-18G 전자전기 일본 배치

 

일본 미자와 기지 전개 ... 6개월간 미군 및 연합군 지원

 

 

미 해군의 132 전자전비행대대(VAQ-132)가 지난 7월 14일 일본 미자와에 있는 미 해군기지에 전개했다.

미 워싱턴 오크만에 주둔하고 있는 132대대는 '스콜피온스(Scorpions)'로 불리며, 최근 개발된 EA-18G 그라울러 전자공격기를 사용한다.

 

6개월간 미 제7공군을 지원할 예정인 가운데 132대대 책임장교 데이브 커츠는

"항공기들의 임무는 적의 레이더를 식별하고 탐색해 교란시키고 연합군을 보호하는 것" 이라며

"이 항공기들은 첨단 방사위치장비와 공대공 무장을 이용한 자기방어, 그리고 다른 항공기에 실시간으로 정보를 전송할 수 있는 능력 등 완전히 새로운 기능들을 제공해 전례 없는 성능을 보여준다" 고 말했다. 그는 이어 "미자와에 배치된 동안 대대는 현지 주둔하고 있던 미군과 다국적군과 통합 운용될 것"이라고 덧붙였다.

 

132대대 지휘관인 제이 마츠코 중령은

"이곳에 있는 동안 우리는 필요에 따라 공중전자전 공격 능력을 다국적군에 제공할 것"이라면서

"미자와에 머무는 동안 우리는 훈련을 지속해 대비태세를 강화하고, 전 세계 어디든 우리를 필요한 곳으로 출격할 것"이라고 강조했다.

그는 또 "대대가 일본의 항공자위대와 해상자위대, 그리고 제 7공군의 책임구역(AOR)내의 다른 동맹국과 함께 임무수행을 하는 것이 기대된다"고 덧붙였다.

그는 특히 "미 해군의 공중전자전 부대가 PACOM(미 태평양사) 책임구역으로 파견된 것은 매우 오래간만" 이라며

"우리는 이곳에서의 합동군 지원임무 수행이 기대되며 모든 준비를 완료했다"고 설명했다.

 

 

 

 

 

출처 : 월간항공 8월호

사진출처 : google.com

 

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