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  1. 2011.04.07 YF-23 블랙 위도우 II


 우수한 스텔스 성능에 
       마하 1.8 순항비행


1970년대에 F-15·F-16이라는 걸출한 전투기를 탄생시킨 바 있는 미 공군은 1980년대에 들어 러시아가 램(Ram)-K, 램(Ram)-L이라는 고성능 전투기를 개발하고 있다는 첩보를 입수했다. 훗날 Su-27과 MiG-29로 밝혀진 이 신형 전투기에 대항해 향후에도 압도적인 공중전을 펼치기 위해 미 공군은 각종 첨단기술을 대거 적용한 ATF(Advanced Tactical Fighter) 개념을 연구했다.

ATF 연구에서 제시된 미래형 전투기 개념은 스텔스, 초음속 순항, 고(高)기동성으로 요약된다. 미 공군은 각종 첨단기술이 적용된 ATF 개념을 실증할 수 있도록 각 항공기 제작사에 제안요청서를 1981년에 제시하고 ATF 사업을 본격적으로 추진했다.1개 제작사가 감당하기 힘들 정도로 요구도가 높았던 ATF 사업 참여를 위해 미국의 항공기 제작사는 2개 팀을 형성해 경쟁에 참여했다.

ATF 개발의 핵심 기술인 스텔스는 1970년대부터 이미 록히드와 노스롭이 경험을 축적한 바 있었다. 따라서 팀도 자연스럽게 록히드와 노스롭을 주축으로 구성됐다. 록히드는 보잉, 제너럴 다이나믹스와 팀을 구성했고, 노스롭은 맥도널 더글러스와 한 팀을 이뤄 경쟁했다. 록히드 팀은 다소 보수적인 설계로 YF-22를 제작했고, 노스롭팀은 선진적인 설계를 대거 적용해 YF-23 블랙위도우II를 제작했다.

21세기 제공권 획득을 두고 미국 최고 항공 기술력의 자존심을 건 항공산업계의 불꽃 튀는 경쟁이 시작된 것이다.YF-23은 YF-22보다 스텔스 성능에 중점을 두고 설계된 것이 특징이다. 미익을 ‘V’자 형태로 설계해 수평미익과 수직미익으로 인해 반사되는 전파를 억제했고, 후부동체를 B-2 스텔스 폭격기와 유사하게 톱니모양으로 설계했다.

그리고 레이더반사단면적(RCS)과 항력을 낮추기 위해 전체적으로 미려한 곡선을 적용해 YF-23은 마치 스타워즈 영화에 나올 법한 형상이 됐다.공기흡입구는 주날개 밑에 있지만 특이하게도 엔진은 동체 위에 위치했다. 노즐 아랫면도 길게 연장돼 미익과 함께 노즐에서 방사되는 적외선을 억제할 수 있었다. 전반적으로 B-2 폭격기의 스텔스 개념을 적용한 YF-23은 경쟁기종인 YF-22에 비해 우수한 스텔스 성능을 보유할 수 있었다.

YF-23은 스텔스뿐만 아니라 초음속 순항 측면에서도 YF-22를 능가했다. YF-22가 후기연소기를 사용하지 않고 마하 1.58로 순항비행이 가능했던 반면 YF-23은 마하 1.8의 순항비행이 가능했다. 동일한 F119 엔진을 사용하더라도 항력이 적게 설계된 YF-23이 YF-22보다 우수한 항속 성능과 속도를 보였던 것이다. 1991년 4월 23일, 최고의 전투기를 위한 경쟁에서 YF-22가 최종적인 승자가 됐다.

저속 기동성을 제외하면 모든 성능에서 YF-22보다 우수했던 YF-23이 결국 탈락된 것이다.미 공군은 우수한 성능보다 합리적인 프로그램을 원했다. 비록 성능이 다소 떨어지더라도 보수적인 설계에 보잉이라는 안정적인 파트너까지 확보한 록히드팀에게 미 공군은 후한 점수를 주었던 것이다.

선진적인 개념과 기술이 대거 적용된 YF-23은 높은 성능만큼 프로그램 코스트를 증가시킬 요인이 많았다. 비록 ATF 경쟁에서는 패배했지만 시대를 앞서갔던 YF-23의 설계 사상은 YF-22와 더불어 미래 전투기 개발개념을 훌륭하게 보여줬던 설계안으로 기억되고 있다.

<임상민 국방기술품질원 공중전력팀>

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Posted by 마니아군
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