한국공군 F35A 스텔스 1호기 출고식

[야촌]

작성일 : 2018. 03. 31

▲출고식에서 시험 비행을 하고 있는 우리 공군 F35A 1호기의 모습

  <방위사업청 제공>

▲3월 29일 미국에서 출고된 대한민국 F-35A 1호기(사진=방위사업청 제공)

대당 가격이 1200억원이 넘고, 군수지원과 무장 비용까지 합하면 2021년 까지 40대 총사업비가 7조 3400억원에 이릅니다. 

최첨단 스텔스 성능과 우수한 전자전 능력을 갖춘 대한민국의 F35A 스텔스 전투기 1호기가 출고됐다. 

방위사업청은 2018년 3월 28일(수) 오전 10시(현지시간) 미국 텍사스 주 포트워스에 있는 록히드마틴사 최종 조립공장에서 F35A 1호기 출고식 행사를 했다.

F35A 1호기 출고는 한국공군이 처음으로 적의 레이더에 포착되지 않는 스텔스 능력을 갖춘 전투기를 보유해 대북 억지력을 크게 보강한다는 의미가 있다. 유사 시 북한의 방공망을 피해 내륙 깊숙한 지역까지 은밀 침투해 핵과 미사일 등 핵심시설을 정밀 타격할 수 있다.

방사청은 “뛰어난 스텔스 능력을 바탕으로 지원 전력 없이 원하는 시간과 장소에 은밀히 침투하여 선별적으로 타격할 수 있어 전쟁 억제에도 크게 기여할 수 있다”고 평가했다.

F35A 1호기를 포함해 올해 생산되는 6대의 F35A는 미국 애리조나주 루크기지에 파견 중인 한국군 조종사와 정비사들의 교육훈련에 동원된다. 내년 전반기부터 순차적으로 국내로 도입되어 2021년까지 모두 40대의 F35A가 공군기지에 작전 배치된다.

이날 F35A 출고식 행사에는 서주석 국방부 차관, 이성용 공군참모차장(중장), 강은호 방위사업청 사업관리본부장 등이 참석했다. 

미국 측에서는 엘런 로드 미 국방부 획득기술군수 차관, 하이디 그랜트 미 공군성 국제협력 부차관, 맷 윈터 F35 통합사업단장(중장), 메릴린 휴슨 록히드마틴사 회장 등이 함께했다.

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F22 와 F35 그리고 3차 FX에 대하여

이 글을 읽기전에 스텔스기에 관해서 제가 적었던 포스팅을 한번 봐주시는 센스!

일단 본격적인 내용에 앞서 F22와 F35뭐가 다름? 뭐가 더 좋음? 이라는 질문에서 출발을 해 보고자 합니다.

그리고 바쁘신 분들을 위해서 센스있는 선 3줄 요약.

1. F22가 TOP라면 F35는 그냥 커피. 결국 스텔스기인건 같은데 가격이 다릅니다.

2. F22는 하이급 기체 F35로우급 기체. (항사 하이-로우 세트로 갑니다.

  더 좋다 나쁘다 의미보다, 하이는 엔진 2개로 우는 엔진1개 스타일로 개발합니다)

3. F35는 

   지연되서 망했고, 

   지연되서 비싸지는 바람에 망했고,

   각종결함들 때문에 망했고,

   근데 그렇게 망해도 다른 후보들보단 좋다.

   그러려면 일단 사진이라도 봐야 뭐가 뭔지 알겠죠?

이게 현 미국의 주력 제공기인 F22 랩터입니다. 

스펙같은 부분은 이미 관심있으신분들은 다 아시거나 찾아보셨을꺼라 생각하고 생략하겠습니다.

하지만 우리가 F22에서 가장 눈여겨 봐야하는 능력치가 두가지가 있습니다.

1. 스텔스

2. 엔진

사실 이 두가지가 F2와 F35를 가르는 가장 큰 특징입니다.

기타 다른 잡다한 소프트웨어나 전자 장비같은경우에는 F22와 F35의 목적이 다르기때문에 다른 레이더가 탑제되서 서로 장단점이 공존합니다. 따라서 무조건 F22의 레이더인 AN/APG-77 레이더 가 더 좋다

FF5의 레이더인 AN/APG-81 레이더가 더 좋다  판단할 수 없는 레벨이라고 이해하시면 됩니다.

다만 F22는 좀더 비행기 VS 비행기 인 제공력에 우위를 두고 있어서 레이더 자체의 사이즈가 거대합니다.

(다시말해 크기빨이 좋은거죠/ 차로말하면 CC빨!)[유식한척 하자면 소자개수가 더 많다고 합니다] 하지만 F35의 레이더는 사이즈는 더 작지만 더 많은 일들을 할 수 있기 때문에 소프트웨어적으로는 더 좋다고 볼수도 있습니다.(근데 그 소프트웨어가 AN/APG-77에 업데이트 된다네요)

자 다시 원제로 돌아와서, 

복습하는 차원에서 스텔스에 대해 조금 언급하고 지나가겠습니다.

스텔스 이야기만 나오면 잘못된 정보들도 많고 갖은 억측들이 난무하는데요,

사실 스텔스는 간단하다면 간단한 내용입니다. 한 마디로 정리하면 레이더에 "잘" 안걸리면 됩니다. 

이걸 이루기 위한 기술이 어려운거지 내용자체는 심플합니다.

좀 더 자세한 내용은 위에 스텔스에 관한 글을 읽어보시면 좀 더 자세하게 설명되어있습니다.

자 근데 많이들 착각하시는게 있습니다.

스텔스는 레이더에 '덜' 걸리는거지 안걸리는게 아닙니다. 

근데 여기까진 잘 이해하시다가 스텔스기의 조건인 RCS 값에 관한 이야기가 나오면 다들 혼란이 오시는데 RCS는 쉽게 말해서 Radar cross section의 약자로 레이더 단면적을 지칭합니다. 

즉 레이더 화면상에 나오는 크기 라는거죠.

보통 제곱미터로 표시하는데, 스텔스기들은 0.01이하의 RCS값을 가지면 대체적으로 스텔스기로 인정해주는 편입니다.

자 여기서, 제일 중요한 포인트는 바로 레이더가 2차원적 물건이라는 겁니다.

다시말해서 평면만 본는거지 실제 처럼 육면 전체를 볼수가 없습니다.

같은 기체라도 앞에서 볼때 아래서 볼때 위에서 볼때 옆에서 볼때 뒤에서 볼때 이 RCS값이 달라지는게 이해가 되시는지요?

앞에선 납짝하지만 옆에서 보면 길쭉하고 위나 아래에서 보면 넓죠. 

이걸 이해하고 넘어가야만 다음이야기가 이해를 할 수 있습니다..

스텔스기는 대체적으로 제공기로 컨셉을 잡고 나옵니다. 

다시말해 전투기 끼리 싸우는것을 주로 생각하고 만들어진 물건이라는 겁니다.

그 외에 다른 내용은 부차적인 내용이고 오직 전투기 끼리 아웅다웅하는걸 전제로 만든게 스텔스 전투기의 주요 목적입니다.

(그 외에 B2같은 스텔스 폭격기/ F117같은 스텔스 공격기 등도 있지만 둘다 오직 미국에만 존재하는 컨셉이죠. 

다른나라는 스텔스 전투기도 아직 못만들었습니다.)

전투기들은 전투할 때보면 서로 마주보고 미사일쏘고 달라붙어서 뱅글뱅글 돌면서 서로 총/미사일 질 하는게 일이죠? 

많은 아이들의 꿈을 전투기 파일럿으로 하게된 계기가 된 영화 탑건에서 잘 보여주고 있죠.

그러면 과연 어떤부분의  RCS 값이 제일 중요할까요? 

당연하게 정면과 엉덩이의 RCS 값이 제일 중요하죠.

그리고 사실 전면 RCS값 줄이기는 비교적 쉽다고 합니다.

디자인만 잘해도 전면 RCS 값은 거의 대부분 저 0.01 에 근사한 수치를 만들 수 있다네요. 

근데 문제는 바로 하부와 후면 RCS 값을 줄이는겁니다. (RCS값으면 평평하지 못하고 튀어나온게 많을수록 높아지는데 후면부분의 경우에는 바로 엔진때문에 RCS 값이 필연적으로 높아질 수 밖에 없는거죠,

하부는 미사일들이 주렁주렁 달려있으니까. 당연 커다란 RCS 값을 지니게 됩니다) 

이 하부와 후면 RCS 값 마져도 0.01 이하로 만든다면 명부상실한 스텔스기로 인정을 받을수 있습니다.

근데 지금 현역으로 날라다니는 애들중에서 이걸 해낸건 사실 F22와 B2정도 밖에 없다고 보면 됩니다. 나머지는 개발중이거나 퇴역했거나 (미국 F117) 둘 중 하나라는거죠.

자 그럼 제일 중요한 RCS 수치입니다.

뭐 F22는 말벌만 하다느니 0.001이니 0.0001 이라느니 하는 수치들은 다 그냥 밀덕들이 지들 맘대로 추산한 추정치입니다. 

제조사를 제외하곤 아무도 실스펙을 모른다고 하는게 타당할거 같네요.

[한가지 언급하자면. 대중 언론에 공개된 미국 무기스펙은 100%축소 스펙이라는 겁니다.

스펙 시트를 읽어보면 그냥 적당한 숫자 가져다 놓고 옆에 + 라고 적어둔다던지 +@ 라고 적어둡니다. 

그리고 러시아 전문가들 의견은 F22와 B2스펙은 100% 축소스펙이라네요?]

특히 이 RCS 값이란 건 자세에 따라 지속적으로 변하는 값이다 보니 딱 짤라서 RCS 값이 얼마다 라고 말하는건 사실상 불가능하고. 그렇게 언급한 RCS 값은 거의 제일작은 전면 RCS 값이라고 합니다.

자 RCS값 개념에 대해선 충분히 이해 했을테니 다시 F22의 스텔스 성에 대해서 이야기를 해 봅시다.

F22는 사실 지금 현존하는 가장 뛰어난 스텔스 전투기입니다. 이 한마디로 F22는 정리가 가능합니다.

그럼 이 뛰어난 안보이는 전투기를 가지고 왜 미국은 세계 정복을 안할까요?

(경제적으로 보면 정복하면 망하니까 안한다고도 할수 있지만 일단은 무력적인 측면에서만 ㅋㅋ)

자 여기에 함정이 있습니다, 바로 RCS 값이 0 인 물체는 만들수가없다는 겁니다.  

이론상으로라도 가능한진 제가 비 전공이라 잘 모르겠네요. 위상이 허수가 되야 될꺼같은데 그게 수학적으로 가능한지 모르겠습니다

(관련 전공 하신분들이 있으시면 리플좀 달아주시면 감사)

[어떤분이 전 글에 리플을 달아서 추가합니다. 지금 영국 임페리얼 공대에서 펜드리 라는 교수가 메타물질로 위상을 음수로 하여 투영시키는 물질은 연구중에 있다네요. 하지만 제가 여기서 생각하는건 완전 흡수체인데 이것도 나노패턴을 이용한 메타물질로 완전흡수체를 구성하는 연구는 어느정도 진척이 있다고 합니다]

그럼 일단은 RCS 값이 0에 극한으로 수렴하는 물체는 만들수 있겠지만 딱 0인 물체는 만들수가 없다는 점을 인정해야 합니다. 

그럼 아무리 작은 값이라도 실존하는 값인 이상 탐지가 가능하지 않겠는가?! 라는 의문에 봉착 하게 됩니다. 

정답은 YES AND NO 둘다 가능하다는 겁니다.

첫번째 가능한 이유는 사실 지금 스텔스라고 하는 스텔스기들의 대부분은 특정 주파수 대역의 레이더에만 안걸리는 겁니다. 

다시말해 상대 전투기 레이더의 대역에만 안걸리면 되기때문에 그걸 전제로 만들어서 입니다. 

모든 대역의 레이더에 대해 무적이 되려면 가시광선, 다시말해 인간눈에도 안보여야되고, 열도 없어서 적외선에도 안걸려야되는데 이건 모두 알다시피 아직까진 불가능한 영역이죠. 

그러다 보니 F22같은 엄청난 전투기도 멀티밴드 레이더, 다시말해 서로 다른 주파수의 레이더를 쏴서 둘의 차이점을 계산해서 적의 위치를 짐작하는 레이더에는 걸린다는 썰이 있습니다.

자 왜 썰 이냐고 하냐면, 이거 또한 밀덕들의 추정치 이지 실제로 해본적이 없기 때문에 아무도 모릅니다(물론 록히드에선 해봤겠죠) 다시말해 F22는 상대 전투기한테는 투명드래곤이지만  지상의 대형 레이더 기지나 이지스 함 의 대형 SPY1D레이더 혹은 대형 조기경보기(피스아이나 AWAC) 같은 물건한텐 걸린다는 "썰" 이 있습니다.

B2는 이러한 물건들한테도 안걸리는거 같긴한데 (실제로 지금도 적 상공 날라다니고 이전에도 날라다녔는데 단 한차례도 격추사례가 없으니까요 ) F22는 아예 투입하질 않는걸로봐서  대형 멀티밴드 레이더에는 걸린다는 이야기가 아주 신빙성 있게 나돌고 있습니다.

그걸 반증하는 가상의 적국인 러시아에서는 지금 현용기인 SU35에는 기체 사이즈 대비 비정상적으로 큰 레이더를 장착 했습니다. 

아마 가상의 적기인 F22를 상대하게 될때 탐지할수있는 거리를 최대한 늘려보고자 한 시도일 겁니다.

러시아가 바보가 아닌이상 저런 대형 레이더를 어렵게 개조를 해서라도 달았는데는 이유가 있다고 보고, 대형 멀티밴드 레이더에는 F22가 탐지될 가능성이 높다는 썰이 점점 인정을 받는 추세입니다.

근데 과연 아무리 상대적으로 대형이라지만 자그마한 전투기용 레이더로 탐지가 되냐는 또 별개로 보고있습니다. 

여전히 일반적으로 볼땐 F22는 전투기 끼리전투할 땐 100% 스텔스라고 보고있습니다.

자 F22 이야기 나오면 왜 F22는 항공모함에서 운용하지 않느냐 라는 질문들을 많은데 이에대한 답을 해드리고자 합니다.

항모에 올리는 F35는 C형으로 따로 개발중인데, 수직이착륙버전인 B버전보다도 기본형인 A 버전과 호환되는 부품수가 적습니다.

그만큼 항모에 올라가는 전투기는 일반 전투기랑 상당히 많은 부분에서 차이가 납니다

자 어떤부분이 다르냐 하면, 정말 다 다르다고 할만큼 다릅니다. 

미국 항모는 CATOBAR 라는 시스템으로 비행기를 이착륙 시킵니다.

CATOBAR는 (Catapult Assisted Take Off But Arrested Recovery) 의 약자로 증기 캐터펄트를 사용하여 비행기를 이륙시키고, 강철 와이어로 착함시키는 방식을 말합니다.

이 캐터펄트를 엔진 배기구가 위아래로 움직이는게 보이죠? 저게바로 TVC라는 물건입니다.

다시말해서 엔진의 출력방향을 급격하게 바꿔서 말도안되는 비행이 가능하게 해주는 물건입니다.

사실 이 TVC의 위력을 잘 보려면 나사에서 기술연구용으로 만들었던 X31의 비행모습을 봐야합니다. 여담이지만 X31의 TBC와 랩터의 TBC는 종류가 다른 TBC입니다.

이 비행기는 무려 비행기 주제에 공중 호버링이 됩니다 --

(다시말해 공중에서 멈춰서 떠 있을수가 있습니다)

관성과 중력을 무시하는것과 같은 비행을 하죠.

보시면 알겠지만 공중에서 제자리에서 360는 물론이고 비행와중에  진행방향을 180도 바꾸는것도 되고 뭐 멈춰있을수도 있고 일반적인 비행기에선 불가능한 기동을 보여주는데 이걸 가능하게 해주는게 바로 이 TBC라는 기술 덕택입니다. 

이러한 TBC를 F22가 장착함으로서 F22는 통상적으로 불가능한 기동을 가능하게 해주는데 그걸 잘 보여주는것이 바로 이 F22에어쇼 비디오입니다.

하이라이트는 첫 30초동안 이륙시퀸스에서 통상적인 비행기라면 지나친받음각으로 실속상황에 빠졌어야 할 상황에서 TVC로 극복해내고 엄청난 받음각으로 급상승하는 장면입니다. 

이러한 엄청난 기술이지만 F35는 안타깝게도 이러한 TBC의 혜택을 받지못해서 기동력이 떨어지는 2류 비행기 취급을 받는게 사실이입니다.

하지만 이건 비교대상이 지나친 기술력의 F22이기때문에 상대적으로 비교되서 나빠 보이는것일 뿐이지 다른 비행기들에 비하면 여전히 엄청난 성능을 발휘한다는데는 아무도 이견을 제시할수 없습니다.

지금 공개된 자료만 가지고 판단하건데 F35의 비행성능은 F22>>>>>넘사벽>>>F15=>F35>>>>>F16 수준으로 보고있습니다. 

무엇보다 F35는 지속 g(얼마나 날카롭게 뱅글뱅글 돌수있는지) 기준을 4.6으로 잡아놨기 때문에, 지속선회능력에서 F15에 밀릴꺼라는 이야기가 있습니다,

근데 F35의 경우에는 연료가 50%일 경우 추중비가 1.07이기때문에 훨씬 더 큰 지속선회율을 가지고있다고 예상하고 있습니다. 

왜냐하면 비행기 추중비가 1.0을 넘는다는건 받음각의 제한이 사실상 사라진다고 보기때문에 이 추중비 1.0 불과 몇십년 전만해도 만화영화에서나 나오는 도달불가능한 스펙이었습니다.

저 받음각 4.6G 기준은 아마도 개발당시에 최소한 저 사양을 맞춰야된다는 개념으로서 제시된 스펙일뿐 실제로 지속선회율이 얼마나 되는지는 공개된바 없지만 테스트 파일럿들의 인터뷰로 미루어 보건데 F22를 제외하면 종전에 있던 그 어떤 전투기들보다도 뛰어날것으로 보입니다.

2번 결론은

1. F22는 쌍발 F35는 단발이라 출력이 F22가 훨씬좋다.

2. F22는 TBC F35는 일반 엔진이라 기동성이 F22가 훨씬좋다.

3. TVC 짱! 

그럼 도대체 f35에는 왜 TVC를 안달았을까요? 

이에대한 답변을 하기위해 JSF 프로그램에 대해서 알아봐야 합니다.

JSF 프로그램은 사실 미해병대랑 영국해군이 지금까지 어떻게든 수명연장을 해가며 써먹었던 AV-8 해리어 수직 이착륙 전투기를 대체하기 위해서 시작을 하게됩니다.

이 AV-8은 전투기인 주제에 아음속, 다시말해 2차대전 말 부터 가능 했었던 초음속 돌파를 못하는 전투기입니다. 불만이 많을 수밖에 없었습니다. 뿐만아니고 그 특이한 기동방식때문에 전투기 파일럿이 아닌 헬리콥터 파일럿들이 조정을 했었고 조작의 난해함으로 상당히 많은 비전투 손실률을 보여줬었습니다. 

그런데다가 바다 소금기를 먹다보니 삭아도 너무 삭아버려, 더이상 써먹기가 힘든 수준까지 오게됬죠. 그래서 영국과 미 해병대가 새 비행기가 필요해! 해서 뭘 만들까 고민 하던차에, 미공군은 로우급 전투기 와 미해군도 차세대 항공모함에 올릴 전투기를 찾기 시작했습니다. 

처음에는 이 모든 사업이 별도로 진행될 예정이었습니다.

1. 영해군+미해병대

2. 미해군

3. 미공군 총 3개의 다른 프로그램이었지만, 예산이 부족하니 하나로 통합하게되고 이게 바로 JSF 프로그램 입니다.

근데 위 3프로그램이 요구하는 조건이 다르니까 같은 비행기를 살 수도 없어서 한 비행기를 대부분 공통된 부품을 써서 만들자고 합의를 하고 나온게 

F35A

F35B

F35C의 3 가지 기체입니다.

2013.05.26 02:26