B-737 조기경보통제기 (AEW & C)

[눈물]

B-737 조기경보통제기 (AEW & C)

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□ 개   요

ㅇ B-737 항공기는 세계에서 가장 인기있고 신뢰성이 높은 젯트 항공기로 세계 항공사로부터 3,300
    여대의 주문을 받아 2,700여대가 납품되어 운용되는 항공기이다.
ㅇ 보잉사는 기존의 B-737-700 항공기를 기초로 다기능 레이더 및 조기경보체계를  장착하여
    B-737 조기 경보 통제기를 생산하였다.

□ 개발과정

ㅇ 보잉사(워싱턴주 시애틀 소재)는 1997년 중반까지 동일기종으로 6개 모델의 젯트 여객기 생산
    계획을 수립하였다. 이 계획은 현재 운용 중인 737-300/400/500 계열 여객기의 단계적인 도태에
    따라 "차세대 여객기 생산계획(737-X계획)"으로 진행되었다.
ㅇ 737-X 계획으로 737-600/700/800의 생산이 추진되었으며, 이와 동시에 777여객기 개발이
   이루어 졌다.
    - 737-600 : 737-500X 사업명으로 1995년 4월부터 추진되어, 1997년에 시제기가 생산되었다.
                     737-X 사업중 최소형이며 110명을 2개 등급으로 구분하여 탑승할 수 있도록 설계
                     되었고, 1998년 FAA에 승인을 받아 동년에 최초로 공급되었다.
    - 737-700 : 737-700은 737-300을 개조하여 126명의 승객을 2개 등급으로 수용하도록  개조
                     하였다. 동 항공기는 1996년부터 개조생산을 추진하여 1997년 FAA의 승인을
                     받았으며, 1997년 최초로 항공사에 공급하였다. 737-X 계획 일환으로 추진된
                     737-700IGW는 기존 737-700 항공기를 기초로 승객수 증가, 보조연료탱크 확장,
                     화물실 증가 등으로 총 이륙 중량을 증가시켰다.
    - 737-800 : 737-400X 사업명으로 1994년 사업을 추진하여 162석의 승객을 2개 등급으로 개조
                     하였고 1998년 FAA 승인을 받아 동년에 일반 항공사에 공급하였다.
    - 737-900 : 737-900X 사업명으로 1997년 11월에 착수하여 737-800에 기수전방 확장, 동체
                     확장, 177석으로 증가 등 10개 요소를 개량 중에 있으며 2001년도 까지 완성할
                     계획이다.

□ 주요제원 및 성능

제  원	기  장	기  고	기  폭
	33.63m	11.13m	34.31m
	최대 이륙중량	최대 착륙중량	엔  진
	153,000kg	128,000kg	2 × CFM56-7B 터보팬 엔진, 24,000Ibs
성  능	최대 속도	순항 속도	임무 고도
	마하 0.82	마하 0.781	37,700ft
	이륙 거리	착륙 거리	최대 항속거리
	6,700ft	4,450ft	3,245NM
	탑승 인원	조기경보 콘솔
	128∼149명	10 석(개)

□ 주요 특성 및 성능개량

ㅇ 보잉 777을 생산하는 렌튼 날개제작센터(WRC)는 777용으로 개발된 생산설비를 사용하고  있으나
    이 설비는 737용 날개제작으로도 적합하였다. CATLA 컴퓨터 보조 설계 시스템을 이용해 설계된
    자동화된 날개 제작설비는 최초의 737-700여객기의 날개스파(날개보)를 제작하였다.
    WRC내에 설치된 진보된 기술의 장비들은 저전압 전체 기계식의 리벳 박는 기계와 무공해, 무독성
    날개판 밀폐장치로부터 변형 가능한  제작설비까지 다양하게 구비하고 있어 날개 개조가 용이
    하였다.
ㅇ 엔진의 성능개량을 위해 엔진중량이 35% 증가될 것으로 예상되었으나 CFM56-3 엔진의 강철제 팬
    프레임(Fan Frame)을 보다 가벼운 티타늄제 팬 프레임으로 변경함으로써 엔진중량을 상쇄시킬
    수 있었다. 휴즈사는 CFM56-7 엔진의 고정부분의 무게를 CFM56-3 엔진에 비해 겨우 5% 정도
    증가시켰다.
     그러나 팬이 받게 될 보다 큰 에너지로 인해 팬 공기흡입구의 안정성유지 및 팽창 억제를 위한
     개조가 요구되어 시험결과에 따라 공기 흡입구의 두 부분이 보강되었다. 보잉사와 로(Rohr)사는
     엔진의 중량증가에 항의하고 있는데 엔진배기관에 균열이 발견되어 이를 견고하게 할 필요가
     있었기 때문이다.
ㅇ  엔진개발 노력과 병행하여 얼라이드 시그널사의 131-9(B) 보조동력장치(APU) 개발을 추진
     하였다.  4대의 APU를 시험했는데 그중 1대는 알래스카에서 한냉지 운전시험을 하였고,
     총 2,800시간이 운전되었으며 약 6,400회의 시동시험을 실시했다.
ㅇ 기타 중요한 개발분야로서 역시 777과 관련이 있는 분야는 신형 737의 새 조종실이다. 보잉사의
     737 개발팀은 공통성을 유지할 수 있는 분야가 조종실이기 때문에 오랫동안 많은 노력을
     경주하였다. 개발팀은 777형의 평판 디스플레이(Flat-panel Display)로 바꾸기로 결정하였다.
     크게 변화된 인상을 주는 이 디스플레이는 현재 사용 중인 계기의 정확한 위치와 표시양식 및
     크기를 새 디스플레이상에 시현하기 위해 컴퓨터를 사용하였다. 이는 기본비행계기를 디스플레이
     /항법 디스플레이 형식으로 변경할 것인가를 결정하게 될 것이다. 헤드업 디스플레이(HUD) 및
    위성항법장치(GPS)도 표준장비로 설치되고 있다.
ㅇ 선진형 초임계 에어포일 날개는 크기가 더 큰 만큼 무게가 더 무거운 737의 착륙 및 이륙성능을
    개선하도록 설계되었다.
    경제순항속도는 기존 737이 마하 0.745인데 비해 마하 0.79가 될 것으로 기대된다.
    차세대형 737의 새 날개는 최대순항 속도를 마하 0.82까지 올릴 수 있을 것이다.
ㅇ 이 새로운 날개는 연료를 최대로 26,035리터(6,880갤런)까지 탑재할 수 있게 하며 108인승
    737-600의 경우 보스톤과 파리 간을 운행할 수 있게 한다. 또 162인승 737-800기는 미국으로
    부터 싱가포르까지를 여유 있게 운항할 수 있다. 기존 737에 비해 연료 탑재량이 30% 증가된
    신세대형 737기는 항속거리가 1,660km(900NM) 더 길어졌다. 날개 확대로 인해 새 737기의
    실용 상승한도는 경쟁 항공기보다 약 2,000피트 높은 41,000피트로 증가하였다. 날개의 날개
    시위(Wing Chord)가 50cm 증대되었으며, 날개길이는 거의 5미터나 길어졌다. 따라서 총 날개
    면적은 약 25%가 커진 125평방미터로 증가되었다. 개량된 날개와 길어진 동체(737-800의 경우)
    는 꼬리날개 면적의 증대를 가져왔는데 신형 737 수직 안정판의 넓이는 737-300의 그것에 비해
    5.5평방미터가 늘어나 26.4평방미터로 증대되었으며 수평 안정판의 면적은 1.3평방미터가 커진
   32.8평방미터로 늘어났다.   

□ 주요 탑재 장비

ㅇ 탑재 레이더 종류 및 기능
     - MESA 레이더:
       · 전천후 360도 전방위 공대공/공대지 탐지/감시/통제, 특별 항적 지정 및 확대 기능,
          고성능 ECCM 기능 보유
       · 10kts 까지 탐지가능하며, 41,000ft 까지 운용가능
       · 타 임무와 연동 가능
       · 최신 기법으로 소프트웨어 추가 개선 가능
    - 감시레이더 : 전천후 기상탐지, 클러터 및 지상 반사파 제거, 재밍 감시
       · 공중 모드 : 전투기, 미사일, 헬기콥터 탐지
       · 해상 모드 : 고속정, 호위함 탐지
ㅇ 통신 체계
     - 내부통신 : 6개 콘솔, 2개 FLT Deck
     - HF(3개) : Clear Voice, Secure Voice, Have Quick
     - VHF/ UHF(10개) : 11-16 채널 Link

□ 운용국가 및 실전사례

ㅇ 신세대 737 항공기는 2001년 최초로  미국의 사우스웨스트 항공사에 인도될 예정이며, 현재
    신세대 737기의 수주 대수는 새 제트여객기 판매상 기록적인 214대를 이미 넘고 있다. 보잉사는
    이 기종이 인기 있는 기종임은 알고 있었지만 판매 대수가 예상을 초과했다고 평가하고 있다.
ㅇ 1993년 11월에 미국의 사우스웨스트 항공사가 63대의 신세대 737기를 발주해 최초 고객이 된
    이래 그 뒤를 이어 발주한 고객항공사는 모두가 유럽에 있는 항공사였다. 보잉사는 아시아지역
    항공사들과 미국의 주요 항공사로부터 대량 발주가 있을 것으로 예상하고 있다.
ㅇ 현재 737 조기경보통제기는 미국, 호주 등에서 운용 또는 발주하고 있으며 점차 구매요구가 증가될
    것으로 보인다. 한국 공군에서 조기경보통제기 획득사업을 추진하고 있으며, 보잉사는 동기종을
    제안한 바 있다.
※ B-737 AEW&C 항공기 제안 내용(보잉사 → 한국)
     - 항공기 형태 : B-737-700IGW(보조탱크, 공중급유기능, 개조된 CFM56-7 엔진,10개 임무콘솔,
                           8석 휴게실, 조종실 HUD 등)
     - Mission Computing 체계 : 10개 임무콘솔, 자동식별기능, 항적 시현판 등
     - ESM(Electronic Support Measures) 체계
     - SPS(Self Protection Subsystem) 체계
     - 통신체계 : 3개 HF와 10개 VHF/UHF 체널, 위성간 통신, 11-16채널 링크 가능
     - 지원체계 : 임무계획 및 분석, 승무원 교육, 각 체계 지원   

□ 참고사항

ㅇ 호주가 구매하려는 조기경보통제기( B-737 AEW & C)는 1997년 10월 Southwest Airlines에 첫
    번째로 인도되었던 보잉 737-700 IGW(Increase Gross Weight) 항공기로 그 가격은 미화 3,600
    ∼4,000만불(외형에 따라 다름)이 될 예정이다.
ㅇ 노드롭 그루만은 레이더를 설계 및 제작하고 영국 항공사는 레이더와 기타 센서의 설계와 제작을
     지원하며, 보잉-호주는 직접적으로 항공기와 체계 통합에 참여할 것으로 보이며, 조기경보 임무
     체계는 보잉 OSA(Open Systems Architecture) 표준장비를 기초로 하고, 기타 80%가 상용
     소프트웨어 및 장비로 제작될 것으로 보인다.
ㅇ 호주 737 AEW & C를 제안한 업체는 노드롭 그루만에 의해 개발한 MEAS(Multi-Role
    Electronically Scanned Array)를 선정하였다. 이 레이더는 2개의 BACKS TO BACK SIDE
    ARRAYS로 TOP HAT ARRAYS 모양이고, L-BAND(1,215∼1,400MHz)이며, IFF를 장착하고 있다.
    그 성능은 탐지거리가 200NM이고, 10초 이내에 360도를 커버하며, 공중/해상 항적을 동시에
    탐지할 수 있다.

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* 참고자료

ㅇ 737 Airborne Early Warning & Control(AEW&C) 카탈로그, BOEING 사, 1999.11

ㅇ '99-'00 JANE 연감, 영국, 1999

[소닉크루저]

헛 엑박의 압박이...ㅡㅡ