스크랩 미해군의 F/A-18F 복좌형 전폭기

[추억]

 

아래글은 국방저널에 기고된 안승범님의 글입니다.

F/A-18 호네트와 F/A-18 E/F 수퍼호네트

미해군·해병대의 차기 전투공격기인 F/A-18E/F 수퍼호네트는 2000년대 미국 항공모함 기동부대및 해병 항공대의 전천후 공격전력의 핵심으로 기대되는 최신예 기종이다. 베트남전에서 활약한 전천후 함상 공격기 그루먼 A\6E 인트루더의 후계기로 스텔스성을 중시한 맥도넬 더글러스사의 A\12 어벤저 공격기가 예정되었으나 개발이 지연되면서 비용이 늘어나자 결국 미국 행정부는 계획을 중단시켰고, 현재 사용중인 F/A18 호네트 전투공격기의 후계기도 겸하여 행동 반경을 40%나 향상시킨 F/A18E/F 수퍼호네트 계획이 대체안으로 부상하게되었다. F/A18A~D 호네트는 공중전 능력과 공격력의 균형을 이루어 전투·공격기로 평가 받았지만 A6 인투루더 공격기의 후계기가 되기 위해서는 그만큼 대지상 공격용 무장 탑재능력, 탑재시의 행동반경이 대폭 향상될 필요성이 있었다.

　F/A18 E/F수퍼호네트 전투공격기의 소개에 앞서 먼저형인 F/A18호네트 전투공격기를 간단히 살펴봄으로서 F/A18 E/F수퍼호네트 전투공격기를 이해하는데 도움이 될 것이다. 70년대 초반 미공군의 경량 전투기 계획인 LWF의 후보기였던 제너럴 다이내믹스 YF16과 노스롭 YF17시제 전투기중 경쟁에서 떨어진 YF17에 관심을 둔 미해군이 1978년에 자군의 요구 사항에 맞추어 행동 반경과 무장 탑재력을 향상시킨 개량형을 만들도록 하면서 탄생하였다. 물론 미해군 역시 미공군처럼 YF16 전투기를 차기 해군 전투기 후보로 경쟁을 붙였으나 해상에서의 운용을 위해서는 쌍발기의 안전성을 우선적으로 고려할 수 밖에 없었다.

　그 결과 단기간의 형식적인 경합 심사끝에 YF17이 선정되었다. YF17은 항모 운용 적합성과 공격력, 행동반경의 강화를 위하여 대폭적인 설계 변경이 실시되어 F/A18로 탈바꿈하였다. 당연히 기체중량도 대폭 증가하여 완성후 F/A18의 최대 이륙중량은 대형 쌍발 복좌전투기의 대표적 존재이자 다목적 전투기인 맥도넬 더글러스사의 F4팬톰Ⅱ에 근접하게 되었다. 다만 행동 반경 연장은 낮은 바이패스비의 최신형 F404 터보팬 엔진을 채택하여 연료의 효율적인 사용으로 F4팬톰Ⅱ의 행동반경과 큰 차이가 없을 것으로 예상했으나, 실제로 운용단계에 들어가 무장을 만재할 경우에 미해군의 행동반경 요구를 충족시키지는 못하였다. 이같은 문제점이 실전배치된 80년대에 계속 지적되어 A6 공격기의 수명연장 운용이라는 고육지책이 등장하기도 했다. 어쨋든 A12 어벤저 스텔스 공격기의 개발로 이 문제도 해결할 수 있을 것으로 예상했으나 개발비의 상승으로 취소되면서 미해군·해병대 항공대의 장래는 불투명하게 되었다.

　A12 어벤저 스텔스공격기는 620대를 조달하여 미해군과 해병대가 운용중이었던 A6 공격기를 완전히 대체할 생각이었다. A12 어벤저 스텔스공격기의 개발취소는 1991년 1월7일로 사막의 폭풍 작전 개시를 10일 앞둔 발표였다. 80년대말 미해군·해병대의 운용 전투기와 공격기 구성은 F14 톰캣 함대 전투기와 F/A18 A~D 호네트 전투공격기,A6 인투루더 공격기가 주력으로 운용되고 있었으며 퇴역을 눈앞에 두고 얼마되지 않는 비행대가 운용되던 A7 공격기가 있을 뿐이었다. 1980년대 초반부터 배치된 F/A18 호네트 전투공격기를 제외하고 A6 공격기와 F14A 톰캣 함대방공 전투기의 노후화 대책이 절실한 상황속에 1991년 걸프전을 겪으면서 미해군은 미공군의 보조자 역할만을 수행했다는 평가하에 강력한 공격력 획득을 원하게 된다. A6 공격기 뿐만 아니라 F14 톰캣 대체안이 별도로 요구되고 있었다. 그러나 A12 어벤저 공격기 개발 취소이후 미해군 항공대의 선택의 폭은 상당히 제한되어 있었다. 사실상 대안이 없는 것이나 다름없었다. 이를 지켜보던 미공군은 자군의 F22 랩터 전투기의 안전한 양산을 보장받기 위한 욕심으로 해군의 차기 공격기겸 함대방공 전투기로 F22 랩터의 해군형을 제작사인 록히드 마틴사를 내세워 제시하기도 했다.

F/A18E/F 드디어 탄생

　1992년 5월 12일 미해군은 대체안 발표를 더이상 미루었다가는 어렵다는 판단하에 F/A18E/F란 명칭의 계획을 발표한다. 빠른 결정 덕분에 같은해 6월 미의회의 승인을 받아 F/A18E/F 계획은 아주 신속하게 진행할수 있게 되었다. 그동안의 전투기 프로그램중 기록에 남을 정도로 6개월만에 구체적인 개발계획이 확정되었다. 같은해 12월7일에 맥도넬 더글러스사와 미해군 사이에 48.8억달러의 시작 개발계약을 체결하였으며 E형(단좌)5대, F형(복좌)2대, 지상 시험용 3대등 모두 10대가 제작되었다. 또한 계획의 성패를 좌우하는 엔진성능 향상 프로그램인 F414GE400 엔진의 개발은 7억 5천 4백만달러에 제너럴 일렉트릭사와 계약을 맺었다. 이후 70대의 생산이 승인되었으며, 2000년에 초기작전능력 획득을 목표로 개발이 신속히 진행되었다. 1992년 당시 생산 예정대수는 최종적으로 1,000여대를 넘을 것으로 예상했으나 1997년 제2기 클린턴 행정부 출범과 함께 제2차 국방예산 감축정책으로 결국 미해군은 548대를 도입하는 축소안을 받아들였으며, 미 해병대는 300대 미만을 장비하는 것으로 최종 결정되었다. 이같은 신속한 결정과정과 재조정을 거치면서 시제기 제작은 완성되었는데 이때가 1995년 9월 18일이었다. 시제 1호기의 첫 비행은 같은해 11월 29일이었다. 마지막 시제기인 E3형의 첫 비행은 1997년 1월 2일이었다. 1997년 8월 4일 미국의 방산업계 통페합 과정속에 보잉사와 맥도넬 더글라스사가 합치면서 F/A18E/F 수퍼호네트 계획은 더욱더 빠른 속도로 진행되었다. 이 같은 맘모스 방산업체의 통합에 따라 힘을 얻어 처음에 계획했던 대로 2000년 초도운용능력 획득도 실현되었다. 어쨋든 미해군은 F14D 이후 최신형 전투기를 만져보지 못했기 때문에 F/A18E/F 수퍼호네트에 거는 기대는 매우 크다. 90년대 개발된 전세계 차기 전투기중에서 처음으로 실전배치되는 기종이자 현존하는 미군 전투기중에서 가장 최신형이기 때문이다.

기체특징

　F/A18E/F수퍼호네트와 종전 F/A18A~D호네트와의 큰 차이점은 기내 연료탱크의 용량을 확대하고자 동체의 중앙부에 86cm의 플러그가 삽입된 점이다. 기수의 레이돔과 수평미익도 대형화 되었으며 전체길이가 131cm 길어진 18.3m가 되었다. 기내 연료탱크의 용량 확대는 수직 미익 내부도 인테그럴 탱크로 이용할 정도이며 28%가 증가되었다. 한편 증량증가에 대응하고자 주익은 익근부분을 약 65cm 확대하여 면적이 9.29㎡ (25%)가 확대되었다. 주익의 접히는 부분의 바깥쪽에는 보조익의 효율을 증가시키기 위하여 도그투스가 설치되었다.

　앞전 스트레이크도 5.2㎡ 에서 7.0㎡ 로 늘어 났으며 40도를 초과하는 받음각에서도 비행이 가능하다. 높은 받음각에서의 피치업 현상을 막기 위하여 공기 흡입구 주익 앞전의 뿌리부분에 큰 슬래트를 설치하였으며, 수직미익의 진동 방지용으로 설치한 보텍스 제너레이터가 폐지되었다.

　무장 탑재능력의 향상 요구에 맞추어 주익 파일런을 바깥쪽으로 1개소 추가하여 한쪽 주익 파일런은 각 3군데로 늘어났다. 새로 추가된 파일런은 공대공미사일과 공대지,공대함미사일의 전용(용량 520㎏) 장착대로 사용된다. 무장 탑재량은 최대 8톤으로 기존의 호네트에 비교하여 약 1t이 증가하였다.

　엔진은 F404 터보팬 엔진을 개량하여 새로 개발한 F414 엔진으로 교체, 장착하였으며 애프터 버너(후연기) 사용시의 합계추력은 14.5톤에서 20t으로 약 40%가 향상 되었다. F414 엔진은 앞에서 설명한 A12 어벤저 스텔스 공격기의 엔진으로 장착하려 했던 F412 엔진을 전용하여 개발한 것이다. F414 엔진은 완전자동화 디지털식의 엔진제어 콘트롤 방식을 채택하고 있다. 영어명으로는 FADEC이라는 시스템으로 여객기나 대형기에 채택되어 운용하고 있으며 전투기에서 이 방식을 채택한 사례는 수퍼호네트가 처음이라고 한다.

　공기 흡입구도 공기 흡입량의 증가에 대응하여 면적이 확대되었는데 최대속도 음속의 2배를 얻기위한 설게변경이다. 또한 공기흡입구 모양도 스텔스성을 고려하여 원형에서 사각형으로 바뀌었다. 공기흡입구를 사각형으로 교체함으로서 레이더 단면적을 줄이는데 효과적으라고 한다.

　기체구조는 중량증가에 따라 대폭적으로 재설계되었으며 정비, 보급의 관점에서 기체내부 시스템, 탑재전자장비는 되도록 F/A18C/D와의 공통성을 최대한 추구하였으며 기수의 화력제어시스템인 APG73 레이더와 유압게통, 난냉계통의 90%정도의 공통성을 이루었다고 한다. 다만 전원 계통은 60%정도 용량이 늘어났으며, 전자전 대응시스템인 ECM과 ECCM도 강화되었다. 조종 시스템은 기계방식의 백업 시스템이 없는 순수한 플라이 바이 와이어이며 조종면의 면적 증가에 대응하여 작동 기구가 대형화되었다. 착륙시에 필요한 에어브레이크는 폐지되었고 대신 방향타와 플랩을 조정하여 브레이크 효과를 얻도록 하였다. 수평미익 계통의 손상시에는 중립 위치에 고정하고, 방향타와 엘리본이 자동적으로 대체 작동하도록 되어 있다.

F/A18E/F 수퍼호네트의 화력제어레이더

　F/A18E/F 수퍼호네트의 화력제어레이더는 APG73으로 기존 호네트에 장착되어 있는 APG65를 개량한 모델이다. 이 레이더는 처리능력을 크게 향상시켰는데 기존 구형에 비교해 3배의 처리속도를 가지고 있다고 한다. 기억용량도 크게 늘어났으며 운용 신뢰성과 정비성도 중요시하고 있다. 최대탐지거리는 80nm이며 수색중 거리측정 모드로 40~80nm의 목표물을 상대할 수 있다. 35nm의 거리에서는 밀집편대중의 하나를 정확히 선정하여 공격할 수 있는 정밀도를 가지고 있는 레이더이다. 조준중 추적 모드는 최대 46nm이며 최대 10개 목표물에 대한 동시 추적이 가능하다. 10개의 추적 목표물중 8개 목표물에 대한 방위,고도,속도를 헤드 업 디스플레이에 표시해 주어 탑재하고 있는 AIM7 스패로 중거리미사일을 차례로 발사할 수 있도록 자동적으로 순서를 정해준다. 지상목표물에 대해서는 장거리에서도 지형식별용의 리얼 빔을 사용하는 그라운드 매핑 모드가 작동하며 거리가 짧을 경우 상세한 정보가 입수가능한 도플러 빔 샤프닝 모드를 사용한다. 목표를 발견한 다음에는 공대지 거리측정 모드로 전환한다.

전천후 지상공격시스템 ATFLIR 장착

　현용의 F/A18 호네트에는 전천후 지상공격시스템으로 AN/AAS38 나이트호크 전방감시적외선 시스템 포드를 장착하고 있다. 이를 대체하는 시스템으로 ATFLIR라는 발달형 목표지시 전방감시적외선 시스템 포드를 도입할 예정이다. 개발은 레이디온사가 맡고 있으며 항법과 적외선목표지시를 겸하고 있는 포드이다. ATFLIR포드는 미공군의 전방감시적외선포드가 2종류인것과는 대조적이다. ATFLIR는 이 분야의 제3세대 기술로 중파적외선, 장거리 고밀도 레이저 거리측정기가 내장되어 있다. 목표물에 대한 최대탐지거리와 식별거리는 기존형에 비교해 4~5배에 달하며 ATFLIR의 도입으로 GPS 병기의 사용이 한층 수월해지게 되었다. ATFLIR의 개발은 1996년부터 시작되었으며 1999년 11월에 수퍼호네트에 탑재하여 시험비행에 나서기도 했다.

　개발이 순조롭게 진행되면 2002년 중반에 실용화시킬 계획이다.

전자전 시스템

　자기방어용 전자장비로는 ASPJ라고 알려진 AN/ALQ165내장식 자기방어방해장치와 AN/ALR67(V)3레이더 경보수시기(RWR)AN/AAR57 공통 미사일 경보장치(CMWS),AN/ALE47 채프/플레어 살포장치,AN/ALE50 예인식 디코이 기만시스템을 장착한다. 이밖에도 샌더스사가 개발하는 AN/ALQ214통합형 방어 전자전 대항수단도 장비하게 된다. 이 시스템은 적외선 유도 공대공미사일이나 지대공미사일을 방어할 수 있는 것으로 AN/ALR67(V)3레이더 경보수시기(RWR),AN/AAR57 공통 미사일 경보장치(CMWS),AN/ALE47 채프/플레어 살포장치에 링크되어 통합화하여 운용된다. 또한 예인식의 디코이 기능도 있다고 한다.

스텔스 성능

　기체의 각부에도 스텔스성을 향상 시키기 위하여 노력하였다고 하나 외형상 형태로는 눈에 뛸 정도는 아니다. 기존 스텔스기처럼 기체형태보다는 특수 도료 사용으로 스텔스성을 얻으려 하고 있다. 우선 캐노피를 금색으로 코팅하였는데 적의 레이더와 레이저 빔의 반사파를 최소화 해준다. 다음으로 기수부분으로 레이돔은 전파흡수재로 만들어져 있어 자신의 레이더파는 내보내고 외부 레이더파는 흡수를 거부한다.
　또한 레이더실의 격벽도 레이더파 흡수소재를 사용하고 있다. 동시에 레이더 관련시스템이 들어있는 부분에도 적용되고 있다. 앞에서 언급한 사각형의 공기흡입구는 하부에 레이더파 흡수도료를 칠해놓았다.
　또한 착륙장치와 엔진 엑세스 도어 부분도 마찬가지이다. 기체의 각 패널 형태는 다이아몬드 형태로 하여 레이더파의 난반사를 최소화하고 있다.

조종석 시스템

　조종석 상부에는 20도 시야각도의 헤드 업 디스플레이가 놓여져 였으며 바로 아래에는 업 프론트 콘트롤 디스플레이가 설치되어있다. 이 장치는 단색 액정표시장치로 터치 센서식의 화면으로 되어있다. 기존의 업 프론트 콘트롤 디스플레이보다 무선주파수를 전환하거나 항법경유점을 선택하고 설정할때 편리하다. 조작 순서도 간단하게 설정했다. 업 콘트롤 디스플레이에는 전방감시장치와 레이더 정보표시도 가능하다.
　업 프론트 콘트롤·표시 유니트의 바로 아래와 계기판 좌우에는 3대의 풀 컬러 액정이 있다. 이것은 다목적 표시장치이다. 여기에는 무장상태나 시스템 정보,항법정보,이동지형지도등 각종 정보를 조종사가 선택하면 표사해 준다. 엔진을 포함한 탑재연료 관계등은 좌측의 다목적 표시장치 아래에 있는 전용 표시장치에 나타내준다.
　조종석의 조명은 암시가글 대응형으로 설정되어 있다. 한편 복좌형인 F형의 후방석은 전방석의 헤드 업 디스플레이를 제외하고는 동일하게 구성되어있다.

행동반경과 무장탑재능력
　기외 보조연료 탱크는 1,820ℓ(480gal)을 사용하는데, 기존 F/A18C호네트의 행동반경은 330gal 탱크 2개, 1,000파운드 폭탄 4발, 공대공미사일및 전자전 대응시스템 장비를 탑재하고 고고도 진입\저고도 순항비행저고도 공격고고도귀환(HiLoLoHi) 비행 패턴으로 540km였으나 F/A18E 수퍼호네트는 같은 무장과 비행패턴으로 760km나 된다. 공중급유포드를 장착하여 급유기로 운용할 경우 F/A18E/F 수퍼호네트에는 공중급유포드와 480갤론 보조연료탱크 4개,AIM9,AIM120 각 2발씩을 장착한다. 이 상태에서도 공중급유점 주변 공역의 전투공중초계임무도 실시할 수 있다고 한다. 공중급유를 받는 것을 기준으로 하여 지상공격시에 기지로 부터 425nm 지점에 급유포인트를 설정하고 1,100nm의 진출이 가능하다. 공중급유를 받으며 스탠드오프 무기를 사용하면 발진기지로 부터 최대 1,200nm까지 공격이 가능하다. 이 같은 공격에는 스탠드오프 무기 2발과 AIM9 2발, AIM120 2발, ATFLIR 포드 1개 480갤론 보조연료탱크 3개를 장착한다.
공격시의 최대이륙중량은 기내 연료탱크 용량의 증가와 공격력의 강화로 24톤에서 30톤으로 대폭 증가하여 착함 허용 무장 탑재량은 4톤이며 최대중량으로 비교할때 F\14D수퍼톰캣의 중량과 3톤밖에 차이가 나지 않는다.
　F/A18E/F 수퍼호네트에는 총 11개소의 무장/센서 장착대가 있다. 항공모함에서 발진할 경우 F/A18E 수퍼호네트의 최대 이함중량은 14.969톤으로 F/A18C호네트의 11.132톤에 비교해 3.837톤이 증가하였다.
　공대공미사일 탑재능력은 기본적으로 동일한데 1개 전용 장착대에 2연장 런처로 2발을 탑재할 수 있는 것이 차이점이다.
　탑재무장은 AIM9사이드와인더, AIM7스패로,AIM120 암람 공대공미사일과 AGM65마베릭,AGM84하푼, AGM84E 슬램, AGM84H 슬램ER, AGM88 함 공대지미사일, AGM154 JSOW, AGM158 JASSM 순항미사일,Mk.80시리즈 폭탄, CBU 클러터 폭탄, GBU12/16/10/24 레이저유도폭탄, GBU\29/32 JDAM, 2.75인치 로켓탄, 핵폭탄 등이다. 고정무장인 기관포는 M61A1이다.

수퍼호네트의 파생형과 배치
　F/A18E/F 전투공격기 실전 비행대가 어느정도 편성되면 현용의 EA6B 프라울러 전자전기를 대체하기 위한 F/A18E/F 전투공격기의 파생형인 F/A18C2라는 전자전/지휘,통제형도 계획중이다. F/A18C2W는 EA6B 프라울러기가 4인승인 반면에 복좌형의 기체를 베이스로, 노스롭 그루먼사가 시스템 통합 및 전자장비 장착을 담당하게 된다.
　1996년 이후 수퍼호네트 개발,제작팀과 노스롭 그라만사가 개발을 진행하고 있으며 주날개 끝단에 EA6B 프라울러기용의 ICAP3 광역주파수대 수신기를 내장한 포드를 장비하게 된다. 또한 AN/ALQ99 전자전 포드 4개를 장착하며 무장은 AGM88 함 대레이더미사일 2발과 480갤론 보조연료탱크 1개를 장착한다.
　전자전기 말고도 정찰기형도 계획되고 있는데 F14 톰캣 전투기에 장착하여 운용중인 TARPS 포드 발전형인 SHARP를 장착하면 정찰기로 운용할 수 있다. SHARP는 전자광학센서와 적외선센서를 내장하고 있는 포드로 중고도에서 고고도인 2,500~40,000피트에서 완전 디지털 정찰이 가능하다. 현재 중고도인 2,500~20,000피트용과 고고도인 20,000~40,000피트용으로 나누어 운용하는 방안도 검토되고 있는데 최종적인 결정은 올해안에 내릴 예정에 있다. SHARP는 스탠드오프 사용시 목표물로 부터 45nm 떨어진 거리에서 정찰임무를 수행할 수 있다. 정찰로 수집한 정보는 실시간으로 기상에서 볼 수 있다. 또한 데이터링크 시스템을 사용하여 실시간으로 지상국에 송신할 수 있다.