2018년 부터 대한민국의 영공방위임무를 맡을 F-35 항공기에 대해 알아보도록 하자.
먼저, 기본적으로 F-35는 JSF(Joint Strike Fighter) 3군 통합 전투항공기 사업의 결과물로 록히드 마틴사, 노스롭 그루먼 그리고 BAE systems가
제작에 참여한 단발 단좌 전천후 다목적 멀티롤 5세대 스텔스 전투기다.
크게 F-35는 기본 모델인 공군 전용 A형, 기관총 포드를 제거하고 수직이착륙용 리프트팬을 탑재한 해병대용 B형 그리고 항공모함에
착륙하기위해 어레스팅 기어를 탑재하고 주익의 면적을 넓힌 해군형 C형이 있으며
대한민국 공군은 이 중 3차 F-X 사업에서 A형 40여대를 총 7조3418억원, 대당 1211억원에 FMS로 2018년 말 부터 2021년까지 도입하기로 하였다.
1.엔진
우리가 도입하는 F-35A형 전투기에 탑재되는 엔진은 프랫 앤 휘트니社 에서 제작한 대당 추력 43,000파운드 짜리 F135-PW-100 엔진이고
이는 단발 기준 현존하는 전투항공기용 엔진 중에서 최대추력을 자랑하며 F-35에 장착되어 최대속도 마하 1.61을 내는 엔진이다.(실 최대속도는 기밀.)
GE 와 롤스로이스도 JSF항공기용 엔진으로 F136을 개발해 왔으나 2011년 포기를 선언했다..
기본적으로, F/A-22에 탑재된 F119 엔진을 베이스로 만든 엔진이고 설계 초기부터 유지 보수에 중점을 두어 엔진내부의 모든 교체 가능한 파트는
단 6개의 일반적인 공구만으로도 분해가 가능하기때문에 기존 엔진보다 유지보수의 용이성이 증대되었다..
하지만 F119 엔진에 있는 애프터버너를 켜지 않고 음속에 도달 할 수 있는 슈퍼크루징이나 항공기의 기동성을 증대시키는 TVC는 장착되지 않았다.
(애프터버너없이 마하 1.2 음속돌파로 240km 비행 가능하지만 이게 완벽한 슈퍼크루징은 아님.)
2.스텔스(LO)
우리가 일반적으로 스텔스에 대해서 얘기 할 때 레이더 상에서 아예 보이지 않는, '종범' 상태를 생각 하기 쉬운데 그것은 틀린 말이다.
레이더는 전파를 쏘아보내 항공기에 반사되어 돌아오는 전파로 항공기를 탐지하는 것이고 5세대 스텔스 기체들은 이 반사되는 레이더를
기체에 발라져있는 RAM도료를 통해 흡수해 버리거나, 특수하게 설계된 기체 형상으로 반사되는 전파를 흐트려버리게 됨으로써
레이더 상에서 많이 들어봤겠지만 말벌크기 라던가 탁구공만한 크기로 나타나게 함으로써 Low Observable, 저피탐성 능력을 가지게 되는것이다.
이러한 능력을 수치화 한 것이 RCS(레이더 반사 면적)라는 것인데 RCS는 기밀사항이라 알 수는 없지만 F-22보단 크고 기존 4.5세대 전투기보단
당연히 당연히 작지 않을까 그 정도로만 생각 할 수 있겠다.
그리고 RAM도료의 경우 비행종료후 매번 칠해야함에따라 운용유지비를 증가시킨다는 지적을 받아왔으나 F-35의 경우 복합소재표피
개발에 성공하여 초기에 2번만 칠하고나면 수명주기동안은 필요한 부분만 칠하면 되기때문에 적어도 도료에서 만큼은 돈을 아낄수가 있다.....
스텔스라는것은 포괄적인 개념이라서 레이더 전파 뿐만 아니라 적외선이라던가 전투기가 내보내는 전파 등 탐지 가능한 모든 요소들을
최소화 한다는것이기 때문에 완전한 종범전투기 라고 말할 수는 없으나 현대 전장에서 스텔스가 가지는 위력은 여전히 막강하다.
3.항공전자장비(Avionics)
우리가 왜 F-35를 도입해야하는지 왜 F-35가 존재하는지 그 이유가 바로 F-35에 탑재된 항전장비에 있다고 할 수 있다.
F-35의 항전장비가 가진 능력은 F-22와 동일하거나 특정 부분에서 우세하며 과거 적의 방공망을 제압하기 위해 전폭기를 둘러싼
수많은 호위기와 전자전기가 둘러싸며 작전(SEAD)을 진행했다면 이제는 5세대 전투항공기가 이 모든 역할을 단 한대로 진행 할 수 있으며
그 모든 위력은 바로 5세대 항공기의 항전장비에서 나온다고 해도 과언이 아니다...
기본적으로 F-35는 기체전반에 설치된 다양한 센서를 통해 주위 정보를 받아들이고 또 이를 한데 모아서 조종사에게 전달하는
'센서융합' 을 실현하는 기체이며 이에 따라 융통성있게 전장상황파악이 가능한 조종사의 상황인식능력(SA)을 크게 개선시킨 항공기이다...
1) AN/APG-81 AESA 레이더.
F-22의 레이더 an/apg-77을 기반으로 만들었고 22의 레이더에서 T/R소자를 1676개로 줄여 35에 맞게 소형화한 보급형 레이더라고 할 수 있겠다.
an/apg-81 레이더에 아예 전자전장비가 통합이 되었고, 레이더 주파수 합성구동기 최소화, 소자 개수의 감소등을 통해 기존 기계식 레이더보다
가격과 무게가 절반으로 줄었다. 적의 방공레이더에 맞는 주파수 대역으로 전파방해(재밍)을 걸 수 있고 돋보기처럼 고출력 마이크로파를 모아
적의 전자장비를 파괴하는 고성능 전자공격(EA)이 가능하며 ECM과 ESM(전자전 지원)기능을 모두 갖추었고 이는 F-X사업 당시 경쟁기종과는 비교 할 수 없
는 전자전 능력이다.
AN/APG-81레이더의 공대공 탐지 능력은 F-22의 77레이더와도 비견 할 만 한데, 기본적으로 공대공 탐지/추적 능력을 가지고 있고
실제 테스트에서 탐지범위 내에 있는 23개의 가상표적을 10초만에 탐지했으며 저공으로 비행하는 크루즈미사일이나 무인기도 탐지가 가능하다.
특히, 공대공 전투상황에선 접근하는 표적의 정보를 전술상황모듈로 보내 다른 센서가 보내오는 정보와 융합하여 교전에 필요한 정보를
파일럿에게 제공하고 공중전에서 적을 조준, 격추하기위해 우선순위를 부여한다.
an/apg-81의 공대지 탐지추적능력은 F-22의 77레이더를 뛰어넘는 현존 전투기중 최강 성능을 자랑한다.
레이더를 공대지 모드로 전환하게 되면 세계최고수준의 SAR(합성개구레이더) 기능이 작동하게되고 지상목표 탐지/추적(GMTI), 폭격피해평가 등에 사용가능한
다목적 레이더로 변신하게 된다.
apg-81레이더는 기존 레이더에 비해 맵핑 범위가 넓어서 파일럿은 공격지점을 더 많이 탐지 할 수 있고 타격목표를 재설정 할 수 있다.
이러한 SAR맵핑을 통해 타격지점에 대한 맵핑을 따로 할 필요가 없어지게되며 작전에서의 효율성을 증대시키고 오토타게팅이 가능하여
다수의 지상목표물을 연속적으로 탐지하고 조준이 가능하다.
그리고 81레이더의 특징중 레이더에서 방출되는 전자파를 통제할 수 있다는 점이 있으며 이는 적의 레이터에 탐지될 확률을 최소화한다...
이처럼 an/apg-81레이더는 기존 AESA레이더에 SAR능력을 부여한 고성능 다목적레이더이며 지상군에 정찰기와 같은 SAR레이더영상 제공이 가능하고
지상표적에 대한 전천후 탐지/추적이 가능하기때문에 육군의 작전지원에 매우 효율적이다.
2)MADL
F-35는 저피탐성 능력을 강화하기 위해 탐지가능한 Link-16대신 광대역 핀 포인트 통신을 위한 다기능 데이터 링크(MADL)을 사용한다.
극도로 불안한 전자전 상황속에서도 아군과 통신 및 데이터 교환이 가능한 35만이 가지고 있는 특수한 기능이라 할 수 있겠다.
3)AN/AAQ-37 EO-DAS
F-35 전투기가 보유하는 광학정찰장비중 하나인 DAS는 기존 F-22의 AN/AAR-56 미사일 경보장치를 확대 개발한 장비이다.
F-35 기체 전반에는 90도의 탐지범위를 가지는 적외선 열상센서 6개가 탑재되어 있어 360도 전방위 감시추적이 가능하다.
파일럿은 DAS를 통해 상황인식능력이 개선되고, 적외선 탐지추적이나 초계비행, 미사일경보로부터 일정한 방어 갭을 형성하여 기체 스스로를 보호 할 수 있다.
DAS를 통해 파일럿은 주야간에 관계없이 HMD(헬멧마운트디스플레이)로 제공되는 정보로 야간 임무를 수월하게 진행 할 수 있고 무엇보다도
항공기의 아래와 후방을 볼 수 있다는것은 전장에서 파일럿으로 하여금 엄청난 전략상 이점을 가져다 준다.
이러한 DAS는 근접전투에서 적 기체를 탐지 격추하는데도 사용되며 전투기의 전방에 탐지되는 정보만을 제공했던 기존의 IRST와는 차원이 다른
360도 전방위 감시가 가능하기 때문에 모든 방향에 대한 적외선신호를 탐지/추적 할 수 있기 때문에 F-35 후방에서의 은밀한 접근은 불가능에 가깝다.
그리고 F-35는 이 장비를 통해서 레이더를 끄고도 근접전이 진행되기도 전에 적을 탐지하여 BVR(원거리교전)선에서 전투상황을 종료 할 수 도 있다.
이러한 장비를 가진 F-35는 폭격피해평가시 지상공격수행자가 직접 확인하거나 편대기가 직접 확인이 가능해서 별도의 정찰전력 투입이 필요가 없어지게 되고
그에 따라서 불필요한 전력낭비를 방지 할 수 있다.
이밖에도 DAS는 탄도미사일 탐지/추적에도 사용 가능한데, 시험평가 진행중 1300km 밖에 떨어진 지점에서 발사된 로켓의 추진체 분리와
대기권 재진입을 탐지한 바 있는 DAS는 F-35의 핵심장비중 하나다.
4)AN/AAQ-40 EOTS
EO-DAS와 더불어 35의 광학정찰장비를 이루는 EOTS는 F-35 기수 하단에 장착되는 전자광학조준장치다.
기존의 F-15K 에 장착되던 표적추적장치인 랜턴보다 더 발전된 전자광학장비다..
F-35는 스텔스 기체이기때문에 저피탐지성을 위해 동체 하부에 장착하는 방식대신 아예 기수 하단에 매입을 시켰다.
EOTS는 듀얼 모드 레이저, CCD 카메라, 레이저 조사기 뿐만아니라 기존의 FLIR을 사용하는 스나이퍼 포드와 IRST까지 통합시켜버린
기본 임무장비다.
공대공, 공대지 모두 사용 가능하고 레이저 지시기로 레이저 유도폭탄을 유도하거나 FLIR로 지형관측및 적 지상군 이동파악 가능하며
공대공 전투상황에선 유도레이더 전파를 매우 짧은 시간에 불규칙적으로 내보내는 LPI 모드시 적 기체의 미사일경보장치에 걸리지 않고 EOTS로만 적기를 조준하여
격추시킬 수 있다.
5)AN/ASQ-239 통합 전자전 시스템.
AN/ASQ-239는 말그대로 F-35의 전자전 시스템을 한데 모아 통합 관리 하는 시스템이다.
35는 센서융합이라는 이름아래 개발된 기체인만큼 기체주변에는 기존 4세대 전투기보다 훨씬 민감한 수많은 센서와 레이더가 붙어있고 이러한 것들을 통해 들어
오는 모든 정보를 통합/관리
하는 시스템이다. 6개의 DAS센서와 EOTS, AN/APG-81레이더와 통합 시스템의 전자정보수집능력을 더해 매우 뛰어난 성능을 보여주는 장비이다.
그때문에 소프트웨어 알고리즘이 너무 복잡해서 아직까지 개발이 완전히 완료되지 않았다.(2017년 예정)
이 역시 F-22의 AN/ALR-94를 35에 맞게 개량한것으로서, 잠재력이 큰 장비라고 할 수 있겠다.
-이에 따라 F-35에 장착된 최고의 항전장비를 통해 35는 5세대 전투기로써 타의 추종을 불허하는 전투기로서 거듭나게 되었다.
4.조종석.
F-35는 5세대 전투기로서 전장상황에 보다 빠르고 효율적으로 대처하기위해 파일럿이 정보를 받아들이는 방식도 완전히 바꿨다.
그리하여 35는, 최초로 전투기에 파노라마 디스플레이를 장착했고 이는 기존의 계기식 계기판을 대체함으로써 파일럿은 터치스크린을 조작함으로써
다양한 기능을 보다 빠르게 수행하는것이 가능하게 되었다.
콕핏이 개선됨에따라 기존의 HUD(헤드업디스플레이)는 제거되고 그 자리를 HMD가 대신 하게 되었다.
HMD는 주야간/날씨에 상관없이 항전장비로 부터 들어오는 정보를 헬멧바이저에 표시하여 파일럿의 상황인식능력을 크게 개선시키는데 일조한 장비다.
그래서 조종사가 어디를 쳐다보고있던 전반적인 전장 상황파악이 가능하게 되었다.
HMD에는 야간 투시경도 함께 탑재되어있고, HMCS를 통해서 근접전시 눈에 보이지 않는 기체를 바이저에 나타난 적기를 쳐다보는것만으로도 락온이 가능하며
AIM-9X 미사일로 적기를 격추시킬수 있다.
5.기타.
F-35는 무장과 연료탱크가 모두 내부에 탑재됨에따라 공기역학적으로 매우 뛰어나고 마하 1.6+의 속도와 9G의 기동성을 가진다.
35는 최대 받음각이 50도로 설계되었었는데 실제 시험비행중에서는 75도까지 기록하여서 그나마 전투기로서의 기동성에 대한 걱정을
떨칠수 있게 했다.
스텔스기체이지만 외부 무장이 가능하고 (당연히 스텔스 상실.)
내부 무장격실 각 격실마다 1133kg의 무장이 탑재가능하다.
각각 2000파운드 JDAM, AIM-120암람 미사일 1발씩.
외부 무장 하드포인트 까지 합치면 대략 이렇게...
그외 천조국 전투기 답게 다양한 무장 운용이 가능하다.
가깝게는 F-35는 2018년 부터 2019년에 거쳐 대한민국 공군 파일럿 총 8명이 미 공군기지에서 6-7개월간 F-35 운용훈련을 받으며
훈련에 사용된 F-35기체중 2대는 오는 2018년 12월 청주 공군기지에 배치될 예정이다.
간혹, F-35에 대해 결함에 따른 비행금지와 개발지연에 따른 가격상승같은 안좋은 얘기가 가끔 들려오고는 있지만 비행시간 1만시간 달성과 블록2B 무장발사시
험 통과,시간당 유지비용 감소추세 그리고 블록3 비행시험통과가 진행됨에 따라 JSF사업이 점점 안정화 되고 있는 추세다.
이처럼 F-35는 앞으로도 해결해야할 문제가 많지만 도입되고나서 향후 우리나라 국가안보와 대북방위태세에 큰 도움을 주리라 믿는다.
3줄 요약
1.정보글
2.쓰기
3.존나 힘들다.
