무기 토론방
사일런트 이글, 무모한 계획일까?
원래는 트랜트님의 글에 댓글로 쓸려다가, 리플로 쓸려니 너무 길어져 발제를 해 봅니다.
그리고 이 글은 제가 저번에 썼던 "세미스텔스를 알면 사일런트 이글이 보인다" 글에 뭔가 오해가 있는거 같아서
보충하는 의미로 쓴 것이기도 합니다.
보잉, 아니 팬톰웍스는 설계한지 30년된 F-15를 개조해서, 35랑 붙겠다고 하는 걸까요?
스컹크 웍스VS 팬톰웍스의 싸움의 산물이라고 볼수 있는 F-15se, 과연 잘 될런가요 ?
나름 전투기 만드는데 통밥 굴리는 할머니 할아버지 아줌마 아저씨들(^^:)이 어떤 아이디어로, 어떤 개념으로,
그리고 어떤 가능성으로 이것을 내놓았는지에 대해서 "긍정적인 부분을 강조해서" 살펴보고자 합니다.
사실 F-15SE에 대해 별로 부정적이진 않았는데 남들이 제 글을 부정적으로 읽어서 약간 당황하기도 하고요.
먼저 F-15SE가 왜 등장했냐... 는 데에 설명이 필요한 것이 바로 F-15NAMX입니다.
ATF와 JAST 사업이 한창 추진되던 (결과물이 안나와고 돈은 계속 들어야 해서 불안불안할때) 차세대 전투기의 개발보다
리스크를 줄이면서도 유사한성능을 내보자는 의도로 F-15의 스텔스화를 시도한 것이죠.
요는 기존 전투기와 차세대 전투기의 가장 큰 차이점은 스텔스수준이니, 기존 전투기에
스텔스 수준을 높이면 차세대 전투기 개발하는것보다 위험성이 낮을 것이라고 생각했던 거죠.
하지만 스텔스성을 내기 위해서 견적을 잡아보니, 그림에서 보시는 것과 마찬가지로
대규모의 설계변경이 필요하다는 사실이 판명되었고, 그로 인해서 사업은 포기되었습니다.
GD의 F-16X도 똑같은 의도로 만들어볼려다가 말은 디자인중 하나죠.
이때가 90년대 중반. 지금으로부터 15년전 이야기입니다.
그 외에도 F-15에 대한 개량안은 많이 나오긴 했는데, 수준이 대충 이정도였습니다.
F-15XX 라고 공대공 능력을 강화한 소심한 놈이나,
빅 윙 이글이라면서 주익 교체로 항속거리를 연장한 대신, 최고속도를 마하 1.8로 낮춘
장거리 타격용 기체를 (남의 영공 몰래 통과해서 폭격하기 좋아하는) 이스라엘에 제안한 적도 있습니다.
나름대로 많은 시도를 하긴 했지만 그렇게 주목할만한 큰 변화가 있었던게 아니죠.
역시 F-15 NAMX때의 "높은 리스크의 낮은 효과" 때문입니다.
그럼 F-15se, 어찌보면 지금까지의 이글과 크게 다를것도 없는
요런 "제품"을 내놓을 생각을 했을까요?
이것은 크게 두 가지 관점에서 봐야 합니다.
첫번째는 15년간의 기술의 발전입니다.
일단 "레이더"스텔스기를 만들기 위해서 필요한 요건은 다섯 가지가 있는데요.
"일반적으로" 이야기 해보자면 이 정도를 들수 있습니다.
스텔스기가 갖춰야할 설계요소라고 정의됩니다. 여기에서 더 플러스 되면 엔진노즐 스텔스 정도지만,
이것은 전투기 설계 문제라기 보다는 엔진 설계문제니까 넘어갑시다.(사실상 기존 엔진도 노즐만 바꾸면 땡)
문제는 스텔스기의 경우 설계 초기부터 이런 사항을 적용하기 쉽지만, 기존 기체의 경우 이의 개량에는
한계가 있다는 점입니다.
일단 엔진 배기구의 경우 일반적으로는
이정도로 휘어져야 아 저놈 덕트가 좀 안보이겠구나 소리를 듣는데,
즉 록히드 마틴은 F-35에 대응하는 경쟁자들에게 "너네들은 태생이 글러먹었어.." 하는 셈인데요.
기본적으로 엔진의 덕트라는 것은 공기흡입이 원활할수록 좋은지라 현용 전투기들의 덕트는 대충 이렇습니다.
- 처음부터 정밀하게 스텔스화 되어서 숨긴 사례-F-22와 F-35
- 완전 스텔스화 되진 않았는데 숨기는게 좋은걸 알고 숨긴사례-유로파이터, 그리펜, 라팔
- 그런거 몰라서 손도 못댄 상태-F-15와 Su-27
그나마 2번의 경우 크게 신경쓸 필요는 없지만 3번의 경우 치명적이죠.
레이더의 저피탐성의 경우 가장 중요한 AESA는 효과가 좋으면서도 기존 기체에 바로 적용이 가능합니다.
고정된 안테나로 자신의 RCS를 줄여주면서 탐지거리는 보통 30% 이상 늘어나니, 많은 "거리상의 잇점"을
얻는 좋은 수단입니다.
※이게 맞다는건 아니고 이런 시각이 있다..정도로 이해하세요. 그리고 이것은 RCS가 아닙니다.
하지만 내부 무장이나 정렬된 모서리들은, 아무래도 처음 설계할때부터 설계를 하지 않으면,
기존기체에 대한 개량이 매우 어려운 점이죠. 이것이 록히드가 F-35의 우수성을 홍보하는 점입니다.
(사실 이것은 F-35 이후 신규 전투기 사업이 없기 때문에 얻은 "어부지리" 입니다만..)
문제는 F-15 NAMX 만들려고 한지 십년도 넘은 세월이라는 점입니다.
그동안 나온 기술들은 이런 것들이 있는데요.
가령 직선으로 된 덕트는 전파반사에 취악하다는 고정관념은
바로 요놈. 레이더 블로커가 날려 버렸죠. 이걸 실전기에 최초로 실용화 시킨것이
바로 보잉사가 만든 F/A-18e 슈퍼호넷이었고요.
또다른 보잉사의 유산도 잊으면 안됩니다.
못생겨서 만인의 까임을 받는 비운의 전투기, X-32는 처음 디자인이 등장했을때 많은 사람들이 황당해 했습니다.
바로 저 "너무 적나라하게 드러난"(이렇게 쓰니까 네이버 뉴스기사 같네요) 엔진 정면 때문이죠.
이 역시 사실은 레이더 블로커였는데, 고정식 공기흡입구에 달린 수퍼호넷의 블로커와는 달리,
엔진의 상태에 따라서 가동하는 가변식 엔진 블로커를 장착하고 실증했습니다. 공기유량이나 속도가
변해도 대응할수 있다는 거죠.
LO처리, 즉 전파감소 소재와 도료에 대한 기술정보는 철저하게 가려져 있지만,
당장 한국의 경우만 하더라도
F-4에서 RCS가 급격하게 커지는 부분들에 RAM을 적용해서 실증한 적도 있지요.
(일반적으로, 전투기의 RCS값이 급격하게 커지는 부분은 "불연속면" 입니다. 급격하게
각이 바뀌면 값이 커지고, 이런 부분에 대한 대응책으로 RAM이 쓰입니다.)
물론 이러한 도료와 재료로는 해결을 할수 없는 부분이 바로 형상인데요.
형상, 즉 "정렬된 모서리"가 중요한 이유는 이런 것입니다.
일반적인 비스텔스 기체의 RCS값은 이렇게
불규칙적이지만 균등하게 나오는데 비해서, 형상 스텔스를 사용하면
요렇게 한 곳에만 매우 값이 크게 나타납니다.
언듯 생각하면 RCS값을 매우 크게 만드는 행위 같지만, 전투기가 비행하면서
순간적으로만 보이게 만드는 것이죠.
거꾸로 말하자면, 일반 기체에 LO 처리를 하는 것은 RCS의 분포를
"한쪽에만 집중적으로 편중되게 만들" 수는 없지만
"지나치게 높은 값을 삭제함으로서 평균 RCS값을 낮출" 수는 있죠.
즉, 특정 부분에서라면 매우 근접해야 발견되는 은밀성은 아니지만,
특정 부분에서 특히 잘 보였던 부분을 감출수 있는 것이죠.
공대공 전투에서라면 이 잇점이 상당합니다.
여기에다 F-15 SE 특유의 컨포멀 무장탱크를 달면서, 공대공 무장에 필요한
파일런을 없애고, RCS값 증가에 영향을 미치는 미사일의 핀을 감추는 효과로,
F/A-18E나 유로파이터 처럼 "상황인식의 우위에 도움을 주는" 저탐지성을 획득한 겁니다.
물론, 슈퍼호넷이나 유로파이터도 이 잇점을 누릴려면
반매입식으로 무장을 장착해서 미사일을 좀 숨겨야 하죠.
(슈퍼호넷이나 유로파이터나 미사일 장착해도 저탐지성을 유지하는건 당연히 아닙니다)
또한, F-35의 사업진행이 될수록 나타나는 "문제점" 들은 단순히 불평이 아니라 4.5세대 전투기들에게
반격의 기회가 되는 것이 사실입니다.
첫번째로 기체의 비행성능 면에서 당초 F-35는 F-16과 동일한 성능을 내는 것을 목표로 했지만, 사실은
익면하중이 낮으면 추력대중량비가 낮고, 추력대 중량비가 높으면 익면하중이 낮은,
미국 제트전투기 역사 50년사 속에서 "평범한" 비행성능이 기대되죠.
물론 내부무장창에 무장을 달고 9G 기동이 가능하다거나,트림 비행시에도
AOA가 55도에 달한다는 점들은 사실이겠지만,
반대로 최대속도가 마하 1.67에 불과한 점, 3만피트에서 0.8~1.2까지
가속하는데 1분이 걸린다는 점들을 볼때에는
맞는 말이겠지만 사실상 슈퍼호넷이나 라팔을 제외하고는 피지컬 면에서
딱히 4.5세대를 넘어설 가능성은 낮습니다.
물론 이런 비행성능의 문제는 공대지 임무에서는 거의…아니 전혀 문제되지 않을 성질이지만
공대공 전투, 요격전투에서는 문제가 발생할 가능성이 있습니다.
이 말은 F-35가 수호이-35랑 붙을때 진다는 말이 아니라, 적절한 요격기회를 잡아서 적의
공격편대군을 무장 발사전까지 요격할 확률이 낮다는 점입니다. 현대의 공대지 무기는
스탠드 오프화가 잘 진행되었고, 요격임무에서 적기의 폭격이 성공후 요격하는건
반쪽짜리 승리에 불과하다는점을 생각하면, 아직 공대공 전투에 F-35를 맡긴다는 확신을
주긴 힘들죠.
사실 이건 원제작국인 미국(그리고 영국)이 F-35를 공중전 임무에 사용하지 않는다는 점에서
큰 문제는 없습니다.
21세기에 왠만한 국가들이라면, 전투기로 공중전을 하기 힘든 상황이라는 점은 다들 알고 있고,
실제로 최근 10여년간의 공중전역의 극히 대부분이 지상폭격임무였죠.
다만, 이런 말로는 안심이 안되는 국가들이 몇 개 있습니다.
사일런트 이글이 말하는 "방어적 제공임무" 는 이런 점을 노리는 것이죠.
사일런트 이글은 LO(저피탐) 처리를 한 덕분에, 적어도 특정 밴드영역-아마도 전투기 레이더-과
특정 부위-정면-에서는 평균 RCS가 매우 낮게 만드는 것이 가능하고, 이 점은 상대방 전투기 레이더의
탐지-추적 거리를 좁혀주는 잇점을 주는 것입니다.
F-35라 하더라도 1200개 T/R 모듈로 된 APG-81AESA 레이더가 0.1제곱미터의 RCS 표적을 찾는데에는
40km 전후의 거리가 필요합니다. (자료에 따라 추측이 많으나 본 수치는 공군 에이스에 기고된
AESA 레이더의 수치 비교에 근거합니다. 다만 이런 자료가 확실하다고 주장하진 않아요)
물론, "그럼에도 불구하고" F-35는 F-15Se 나 AESA를 장착한 4.5세대 전투기보다 먼저
적기를 발견할 확률이 높지만, 이정도 거리에서라면 현대에서는 BVR이라기에는 너무 가깝고,
조금만 근접해도 아스람이나 IRIS-T 같은 적외선 공대공 미사일의 교전거리 안에 들어오죠.
유로파이터나 그리펜NG, 또 F-15se가 F-35보다 높은 돌입속도를 낸다는 사실을 생각해보면
단순히 스텔스기라고 배짱을 부릴수는 없습니다. 특히 F-35가 처들어온 입장에서는.
두 번째로는 F-35에 대한 가격상승의 불안감이 본격적으로 올라오고 있다는 점입니다.
일례를 들어볼게요.
호주의 경우, 록히드 마틴은 F-35의 고정가격을 2008년 달러 기준 6300만 달러로 고정가로 제시했다는
보도가 나왔습니다. (출처)
그리고 작년 겨울 제인스에서는 호주가 초기형 14대를 도입하는데 미화로 29억 달러를 들였다고 했죠.
천만 다행으로, 제인스에서는 초기 14대에 대한 도입금액만 제시했지만,
TRENT님이 올리셔서 이슈가 된 호주 언론의 보도에서는 총 사업 예산이 나와서 대당 2억불은 안나오는
것으로 되어 있습니다. 다만 제인스에서는 2021년에서야 완전한 작전능력을 획득할 본 사업이
진행상황에 따라 예산규모가 달라질 것이라 예상했는지 총 사업예산에 대한 언급없이 초기 도입분만
물론 F-35 가격이 앞으로 2억불이라고 말하는것은 심한 왜곡이지만, 거꾸로 말하자면 F-35의 경우
2017년 이전의 초기 도입분의 경우 프로그램 코스트로 2억불은 각오해야 한다는 것은 부정못할
사실입니다. 그래서 영국같은 경우에는 70대씩 끊어서 사기로 결정하는등. 어떻게든
싸게 꾸려볼려고 노력하고 있는 실정이라, F-15se를 비롯해서 4.5세대 전투기들은
가격에 대한 안정성, 그리고 가격인상에 대한 안정성을 내세울수 있는 분위기로
흘러가고 있는 것이죠. 물론 F-15K 2차분 가격이 1억5천만달러였다는거 생각하면
보잉의 "사일런트 이글 1억달러 전후"는 참 의심스럽지만, 적어도 2020년 전까지는
F-35에 대한 가격적 우위를 유지할 수 있을거 같습니다.
-사일런트 이글은 페이퍼 전투기라기에는 기존에 사용된 부품을 많이 쓴다
-그리고 사일런트 이글의 저탐지성 효과는 실전에서 잘 쓰일수 있다
-이것은 그리펜, 슈퍼호넷, 유로파이터와 유사한 성격의 저피탐 설계다(저번에 강조했던 점)
-다만 기본적으로 F-15가 비행성능이 상당히 괜찮은 편이다
-그래도 사일런트 이글이 F-35보다 우세한 스텔스를 보여줄순 없다
-그렇다고 F-35가 사일런트 이글을 비웃기에는 다른 점이 부족하다.
-저번글에 사일런트 이글이 유로파이터와 유사한 수준이라는 건 굉장한 칭찬이다 (^^);;
뭐 이정도로 되겠네요.
다음 글에는 요즘 국방분야의 가장 중요한 소식인 PBL에 대해서 살펴볼까 합니다.
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- bestLustyMech (218.145.xxx.xxx)
- 2010-01-20 16:35:45
- F-15K에서 가격으로 똥배짱을 부린 보잉이 이번에는 얼마나 좋은 조건을 내밀지는 의문이지만 일목요연하게 정리된 글을 보면 그리 나쁘진 않군요. 추천합니다.
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- Akula (218.145.xxx.xxx)
- 2010-01-21 20:30:58
- 자꾸 15랑 35의 무장량을 어쩌고 하는데..;; 어이가 없네요;; 15무장량이 당연히 35보다 많고 내부무장도 15나 35나 큰 차이 없죠..
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- maxi(김민석) (218.145.xxx.xxx)
- 2010-01-21 09:53:36
- 콜라님/와우할때는 울프데일이 짱이죠.
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- 콜라 (218.145.xxx.xxx)
- 2010-01-21 08:48:27
- 마치 32nm짜리 듀얼코어cpu랑 45nm짜리 쿼드코어 CPU중에 하나를 고르려고 애쓰는 기분입니다. 글 잘 읽었습니다. ^^
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- maxi(김민석) (218.145.xxx.xxx)
- 2010-01-20 22:10:40
- 굳이 DG를 내놓을 필요도 없고 예산도 없죠. 이미 수출시 기술보호와 제한사항에 대한 방침은 정해졌을 것이고...
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- TRENT (218.145.xxx.xxx)
- 2010-01-20 21:50:39
- 솔직히 F-35 의 DG 형은 논외로 해야할 것으로 보입니다. 지금 기존 JSF A/B/C 형도 마무리하기에 정신이 없는데 언제 DG 형 내놓을 여유나 있을런지 말이죠...
솔직히 LM 이나 미 공군이 해외 범용 버전으로 DG 내놓을 일 없다...고 봅니다. 뭐 지나 간날 해외에서 누가 어떤 형태로 어떤 얘기를 했든 말이죠.
그리고 만약 JSF 의 DG 형 출현은...오히려 JSF 의 명을 재촉하는 일이라 생각합니다.
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- maxi(김민석) (218.145.xxx.xxx)
- 2010-01-20 19:29:55
- 레프트 코어라는 양반은 영어 해석을 완전히 자기 멋대로 하는 바람에 저도 아주 싫어하는 사람입니다. 다만 링크한 글에서 AESA에 대해서 영어 해석을 멋대로 한 부분은 보이지 않고 그냥 자기 하고싶은 소설만 좀 써놨네요.
동급의 의미를 소자의 갯수의 유사성 및 적용된 수준의 정도로 볼때 2세대 소자에 1200개의 T/R모듈을 가진 APG-81과 유사한 출력을 보여줄 AESA로는 빅센 1000E, (유파에 달릴 것으로 예상되는) 빅센 1500, RBE-AA 정도가 있겠네요.
참고로 AESA 레이더는
1.하나의 T/R 모듈 출력은 거기서 거기이고 (약 4w내외)
2.같은 밴드를 쓰는 AESA 레이더는 T/R 모듈의 간격이 같으며
3.T/R모듈의 세대가 발전할수록 T/R모듈의 두께가 줄어듭니다.
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- 평화 (218.145.xxx.xxx)
- 2010-01-20 19:27:45
- 차관이 하극상해서, 장관몰아내는 어이없는 시츄에이션 벌어지는 이상황에서 예산배분이 제대로 될까요? 그것부터 따져봐야죠. 국회에서는 트집잡기만 바쁘고... -세상에 뭘가지고고 트집 못잡을까... 안티들은 안티하는 대상이 숨쉬는것도 거슬리는 세상인데...-
그 의원들 그럼 공군보고 위조지폐라도 찍으라는거야 뭐야!? ㅤㅉㅡㅈ... 예산 짜게 줘놓고서 한다는 소리가, 정부하고 쌤쌤으로... 병주고 줘패나!?
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- 평화 (218.145.xxx.xxx)
- 2010-01-20 19:15:33
- 그건 평시 경상예산등에 배분하면 그만이거든요. 글고 80%대는 세계어느나라가도 낮은 운용율 아닙니다. 오히려 좋은편에 속합니다요.
포클랜드전 당시에 예비기가 아닌 멀쩡히 편대로 편성되어 있는 슈페르 에탕다르도 못움직인거에 비하면... 훨씬 양호하거든요.
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- 극우적생각 (218.145.xxx.xxx)
- 2010-01-20 18:58:48
- F-15K의 부품동류전환비율이 낮아지도록 조취부터 취한뒤
신규기체를 들여와야 합니다.
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- xellos (218.145.xxx.xxx)
- 2010-01-20 18:10:40
- 제인스의 자료는 무조건 옳다고 믿으시나요? (기사가 영문으로 씌어있으면 사실이라고 믿는 hykochu님 답네요.) 그리고 전 hykochu님한테 무엇이든간에 알려달라고 한적도 없고 그럴 생각도 없습니다.
저와 대화를 하고 말고는 hykochu님이 판단할 일입니다만. hykochu님께 알려달라고 한적도 없는데도 불구하고 라팔찬양하기 바쁜 분이 올렸던 글을 본인 스스로 친절울 베푼다며 (친절을 베푼다는게 본인 스스로 입에 담을 말이던가요?) 링크해놓고서는 이를 지적하니까 저랑 더이상 대화 안하겠다니 좀 황당하군요.
