다음은 최근 미국에서 발표한 6세대 전투기인 F-47과 과거 Boeing사에서 개발했던 X-36과의 유사점을 살펴보며 F-47의 형상이나 특징에 대해 예측해 본다.
Boeing사는 최근 F-47로 불리는 미 공군의 새로운 유인 6세대 스텔스 전투기의 개발업체로 선정되었다.
현재까지는 이 전투기에 대해 노출된 사진은 거의 없으며 답변보다는 질문이 많은 상황이다.
그러나 꼬리 날개가 없는 비행체의 개념 시연기와 F-47 간의 비교는 확실한 흥미를 가질만하다.
이 중에서 phantom Works X-36은 가장 큰 흥미를 끈다.
F-47 동체의 전체적인 설계는 Boeing사 X-45 UCAV 시연기와 Bird of Prey 시연 제트기와 유사하다.
또한, 1990년대 NASA의 “Investigation Into The Impact Of Agility In Conceptual Fighter Design” 연구의 일환으로 개발된 Boeing사의 개념과도 어떤 유사점점을 가지고 있다.
무엇보다 F-47은 저피탐 고성능 전투기 설계를 위한 X-36 Tailless Fighter Agility Research Aircraft와 표면적 유사성이 매우 높다.
무인의 X-36은 1990년대 중반 NASA와 함께 McDonnell Douglas Phantom Works (현재 Boeing사의 한 부서서)에 의해 개발되었다.
X-36은 이론적인 첨단 전투기 항공기 형상에서 28%의 스케일로 만들었으며 기존의 꼬리 형상과 많이 다르고 카나드 전방 날개와 람다 형태의 날개 위에 분할형 ailerons, 그리고 지향성 제어를 위한 첨단 추력-벡터링 엔진 노즐을 가지고 있다.
X-36은 pitch와 yaw 축으로 불안정한 형상이기 때문에 최첨단의 디지털 fly-by-wire 제어 시스템을 이용하여 안정성을 강화했다.
X-36의 중량은 1,250 파운드이고 길이 19피트, 높이 3 피트, 윙스팬은 10피트가 조금 넘는다.
엔진은 Williams International F112 터보팬 이며 700 파운드의 추력을 갖는다.
두 대의 X-36이 만들어졌으나 비행을 한 것은 한 대이다.
X-36은 항공기의 앞에 장착된 카메라의 도움을 받아 지상에 있는 조종사가 원격 제어로 비행을 했다.
조종사에게는 표준의 HUD와 시험 지역 내의 항공기 위치를 표시해주는 moving map이 제공되었다.
최종적으로 X-36은 1997년 5월에서 11월까지 캘리포니아에 있는 NASA 비행시험 센터에서 총 31번의 비행시험을 완료하였다.
NASA에 따르면 약 15시간 38분의 비행시간을 통해 모든 프로젝트 목표를 만족하는 결과를 얻었다고 말했다.
X-plane의 민첩성은 고기동과 저속/높은 AOA, 고속/낮은 AOA를 통해 시험되었다.
NASA는 항공기가 각 속도 구간의 끝 단에서 모두 매우 안정적인 기동을 보여줬다고 결론지었다.
이후 X-36은 미 공군 연구소 (AFRL)가 Boeing사와 계약하여 RESTORE(Reconfigurable Control for Tailless Fighter Aircraft) 소프트웨어를 위해 1998년 하반기 두 번의 비행시험을 더 수행하였다.
이것은 비행 중 고장이나 비행 조종면(flap, ailerons, rudders 등)의 오작동에 대한 기계학습 소프트웨어의 시험을 위한 것이었다.
현재의 개발 맥락에서 가장 흥미로운 부분은 F-47의 형상과 유사하게 X-36이 꼬리 날개 없는 전투기 설계를 증명하기 위함이었다는 것이다.
그러나 이는 F-47 뒷 부분의 마지막 형상 설계가 끝날 때까지는 확실하지 않을 것이다.
이 두 타입의 비행기에서 아마도 가장 눈에 띄는 것은 앞전에 있는 카나드 일 것이다.
일반적으로 카나드가 저피탐 설계에서는 적절하지 않지만 스텔스를 포함한 발전된 전투기 설계에서 카나드가 적용된 전례를 찾아볼 수 있다.
또한 Boeing사의 NGAD와 같은 개념과 F-22 Raptor의 기원이었다 할 수 있는 ATF(Advanced Tactical Fighter) 개념 연구에서도 볼 수 있다.
또한 F-47과 X-36 간에는 캐노피 모양의 유사성도 있다.
비록 X-36은 무인기였지만 유인 전투기의 비행 특성을 재현하려 했기 때문에 조종석 모양을 하고 있다.
F-47은 상태적으로 크고 둥근 형태의 캐노피를 가지고 있는 것으로 보이며 이는 조종사에게 우수한 시야를 제공할 수 있다.
현재 단계에서 F-47의 조종사가 한 명일지 두 명일지는 확실하지 않으나 NGAD system of system의 넓은 범주에서 보면 드론을 제어할 역할의 조종사를 고려하여 두 명의 조종사가 탈 가능성이 높아 보인다.
그리고 F-47의 앞모양도 X-36과 유사하다고 볼 수 있다.
두 항공기 모두 앞모양은 매우 넓으며 삽과 같은 형상이다.
F-47은 특히 넓다.
이는 매우 큰 레이다 어레이를 탑재할 수 있을 것으로 보인다.
얘기되었듯이 X-36은 꼬리 날개 없는 전투기 설계 개념을 연구하기 위해 개발되었다.
저피탐 측면에서 꼬리 날개가 없는 설계는 아주 큰 장점을 준다는 것은 오래전부터 알려져왔다.
하지만 그에 대한 대가가 있다.
꼬리 날개가 없는 항공기는 안정성이 떨어지고 기동성도 떨어진다.
이는 광범위한 성능 범위를 가져야 하는 전술 항공기에는 큰 문제가 된다.
F-47에 카나드를 갖는 것이 이러한 단점을 극복하기 위한 증거로 보인다.
또 다른 옵션은 추력-벡터링 엔진이나 이 둘의 조합이 될 수 있다.
1995년 NASA에 의한 “민첩성에 영향을 주는 전투기 개념 설계 조사”를 보면 카나드를 갖는 항공기 형상은 민첩성은 좋지만 레이다 시그니쳐에 있어서는 덜 최적화됨을 알 수 있다.
X-36이 NGAD 유인 전투기 프로그램의 유일한 꼬리 날개없는 시연기 개념이 아니다.
Lochkeed Skunk Works의 X-44 Manta 또한 중요한 꼬리 날개 없는 전투기 연구 프로그램이었다.
X-Plane이라는 동일한 프로젝트 명이지만 X-44A 프로그램은 1999년 Skunk Works에 의해 만들어진 드론 비행체이다.
이 가상의 항공기는 추력 벡터링을 주요 비행 제어 시스템으로 사용하고 속도와 연료 효율, 그리고 기동성의 조합을 하나의 설계로 완성시키려 했으며 또한 단순하고 더 저렴한 항공기 구조 양산 형태를 시현하려 하였다.
전투기는 아니지만 McDonnell Douglas/Gneneral Dynamics사의 A-12 Avenger II 스텔스 공격 항공기 역시 1990년대에 주목할 만한 꼬리 날개 없는 항공기 개념이다.
앞에서 얘기한 Bird of Prey 또한 Boeing사의 제품으로 비록 아래로 휘어진 날개 끝과 일정 기간 배면에 수직 안정판을 가지고 있었지만 넓게 보면 꼬리 날개가 없는 설계의 항공기라 볼 수 있겠다.
사실 F-47의 랜더링 그림을 자세히 보면 어느 정도의 2면체 날개를 가지고 있는 것으로 보이며 이는 Bird of Prey의 특징 중 하나이다.
이 시연기는 1990년대 제51 구역에서 비밀리에 비행했으며 꼬리 날개가 거의 없는 형상과 발전된 스텔스, 새로운 제조 기술등 다양한 기술과 정보를 확보할 수 있었다고 한다.
Bird of Prey는 2002년에 잠시 대중에 선보였으며 NGAD 유인 전투기 프로그램과의 연계성은 알려져 있지 않다.
결 론
전체적으로 꼬리 날개가 없는 전투기 설계는 주요 미래 기술이라는 것은 명백해 보이며 이 기술 실증을 위해 여러 비밀스러운 시연기 개발이 있었다.
F-47과 이전의 비밀스러운 X-Plane에 대해 알아내야 할 것들이 많이 남아 있지만, 최소 30여 년 전의 이러한 시험 프로그램들이 어떻게 F-47에 영향을 주었는지 생각해 보는 것은 흥미로운 일이다.
이들의 결과 중 일부가 미 국방부의 첫 번째 꼬리 날개 없는 전투기에 영향을 주었을 가능성은 충분히 높다.
출처 : THE WARZONE
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