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F-35 엔진 전쟁 : F-16처럼 되지는 않는다? 군사와 컴퓨터

Pratt Raises Stakes In JSF Engine Battle (기사 링크)

Aviation Week 기사로 F-35 JSF (Joint Strike Fighter) 엔진 개발을 맡고 있는 프랫 앤 휘트니 (Pratt &
Whitney)사에서 F135 엔진이 기존 스펙보다 20% 더 높은 전투 정격 추력 (combat-rated thrust)을 달
성했다고 발표하면서 얼마전 발표된 대체엔진 F136의 추력증가에 대응했다는 내용입니다.


ⓒ Pratt & Whitney

지난 8월 초, GE (General Electric) / 롤스-로이스 (Rolls-Royce)사는 개발 중인 F136 엔진의 추력을
(F135와 같은 스펙에서) 15% 늘렸다는 발표를 했었습니다. 프랫 앤 휘트니사의 이번 발표로 F135 엔진
의 검증된 해수면 (sea level) 추력은 50,000 파운드 (lb.)를 넘어섰다고 합니다.

지난 8월 25일에 이 발표를 했던 프랫 앤 휘트니사의 군용 엔진 부문 사장인 워렌 볼리 (Warren Boley)
는 이번 결과로 자사의 F135 엔진도 (추력에) 여유가 있다는 것과 알맞은 엔진 코어의 크기를 가지고 있
음을 증명했다고 언급했습니다. 추력 증가는 F-35 전투기에 있어 특별하게 요구되는 부분은 아닙니다.

그러나 엔진 수명을 더 연장시켜주기 위해서든 미래에 더 추력을 증가시키기 위해서든 그만한 여유 추
력을 낼 수 있다는 건 GE/롤스-로이스와 경쟁 중인 프랫 앤 휘트니사에 있어서는 중요한 협상 수단이
될 것으로 보입니다. 그럼에도 프랫 앤 휘트니사는 이런 추력 증가에 목매달고 있지는 않다고 합니다.

볼리 사장은 자사가 F135의 CTOL (Conventional-TakeOff-and-Landing, 재래식 이착륙) 엔진 모델이
원래 제시한 43,000 파운드의 추력을 훨씬 상회하는 성능을 입증하기는 했지만 엔진 개발의 중점은 여
전히 F-35 전투기에서 요구하는 추력에 대한 체계적인 수준의 솔루션을 제공하는데 있다고 말했습니다.


ⓒ Pratt & Whitney

그래서 누가 엔진이 더 높은 추력을 낼 수 있다고 말했을 때, 만약 리프트 팬 (lift fan)이 추력을 더 낼 수
없다면 그만큼 상승한 추력을 쓸 수 없게 되는 거라고 볼리 사장은 지적했습니다. F135와 F119 엔진 프
로그램의 부사장인 베넷 크로스웰 (Bennett Croswell)도 이 부분을 언급했습니다.

크로스웰 부사장은 리프트 팬을 가지고 증가한 추력을 감당하기 위해서는 더 큰 구멍이 필요한데 이는
기술적인 측면에서 부품생산과 조립을 재설계해야 할 정도로 큰 작업이 될 것이라고 말했습니다. 또한
이러한 재설계는 F-35처럼 스텔스로 설계된 동체에는 적용이 매우 어렵고 개량도 안 된다고 합니다.

[흥미롭게도 F-35B의 리프트 시스템은 F136 개발에 참여 중인 롤스-로이스에서 맡고 있습니다. 결국
엔진의 늘어난 추력에 맞춰서 리프트 시스템을 재설계하는 일은 물론 거기에 드는 비용도 롤스-로이스
에서 부담해야 할 겁니다. 현재 엔진 스펙이 이미 충족된만큼 미 국방성이 예산을 더 줄 이유는 없겠죠.]


또한 미 국방성에서 추력의 추가를 요구한 적도 없다는 이유도 있다고 하구요. 또다른 추력 제한 요소
로는 프랫 앤 휘트니사에서 개발한 F-35 전투기의 배기 덕트 (exhaust duct)라고 볼리 사장은 말하면
서 그 결과로 엔진 추력을 증가시켰다는 건 흥미롭지만 적용할 수는 없는 것이라고 덧붙였습니다.


ⓒ Rolls-Royce

전체적인 F135 엔진의 추력 여유분은 엔진 모델과 고도에 따라서도 달라진다고 합니다. 예를 들어 테
스트 결과에 따르면 F135의 CTOL 엔진은 높은 초음속 상태에서 12%의 추력 상승을 보여주고 STOVL
(Short-TakeOff-and-Vertical-Landing) 엔진은 훨씬 더 낮은 추력 증가를 보여줬다고 합니다.

STOVL 엔진의 추력 여유가 낮은 건 앞서 언급한 리프트 팬의 설정 제한 때문이라고 합니다. 볼리 사
장은 얼마전 막을 내린 판보로 (Farnborough) 에어쇼에서 F135 엔진의 높은 추력 테스트는 2011년 1
월에, 리프트 팬의 조작 테스트도 2011년 후반에 실시할 계획임을 밝혔습니다.

그럼에도 볼리 사장은 이런 (테스트들의) 전략은 "만약 필요하다면" F-35 전투기의 추후 개발을 위해
엔진 추력을 5-10% 정도 상승시키는 걸 목표로 하고 있다고 언급했습니다. 다만 F-35의 엔진 추력은
F-16처럼 계속 증가하지 않을 것을 상정하기 때문에 추력 증가가 필요한 지는 의문의 여지가 있죠.

F-16 전투기의 추력 요구사항은 F-15와 같은 다른 4세대 전투기들과 마찬가지로 더 무거운 무기들과
함께 폭장량을 늘리도록 맞춰져서 늘려졌었습니다. 그러나 볼리 사장은 이러한 F-16의 경우는 F-35
에 적용되지 않는다고 말하고 있습니다.


ⓒ Pratt & Whitney

그 이유는 스텔스 기능 때문에 대부분의 무장을 (내부무장창에) 수용하고 향후 폭장량을 증가시키려
고 할 때도 내부무장창을 늘려야 하기 때문이라고 합니다. 5세대 전투기의 최적화는 4세대 전투기에
적용되는 최적화와는 다르고 볼리 사장은 지적하고 있습니다.

F-35의 엔진 추력은 43,000 파운드를 요구받고 있다면서 (F-16 엔진처럼) 그 추력이 24,000 파운드에
서 29,000 파운드로, 거기서 다시 32,000 파운드로 증가하지는 않을 것이고 이것이 GE/롤스-로이스의
"great fighter engine war" 주장이 F-35와는 무관한 이유 중 하나라고 볼리 사장은 주장하고 있습니다.

["Great fighter engine war"는 F-16 개발에서 프랫 앤 휘트니의 F100-PW-200 엔진과 GE의 F110-
GE-100 계열 엔진이 서로 맞붙어서 추력을 늘려나간 일을 의미합니다. F110-GE-100 엔진은 추력이
F100-PW-200보다 4,000 파운드 더 높아서 공기-엔진 흡입구를 더 넓혀야 했었다고 하네요.]


이에 대해 GE 관계자들은 추력의 추가는 단순히 그 엔진의 내구성을 반영하는 것이지 엔진의 전체적
인 파워를 더 높이는 건 아니라고 말했습니다. 릭 케네디 (Rick Kennedy) GE 대변인은 F136 엔진에
서 보여주는 추력 여유분은 현재 스펙에서 작동할 수 있도록 하는데 가치가 있다고 말했습니다.



다만 현재 스펙에서 작동하도록 만들되, 엔진 코어 부분의 작동 온도를 훨씬 더 낮추는 효과를 가져다
주는 것이라며 이것이 추력 증가의 진짜 핵심이라고 릭 케네디 대변인은 설명했습니다. 이것이야말로
내구성과 운용 비용 측면에서 상당한 이점을 제공한다는 것이죠.

현재 미 의회는 F136을 '대체 엔진'으로 부르면서 개발을 지속 시키려고 하고 있지만 오바마 대통령과
미 국방성은 대체 엔진은 필요없다면서 개발 자체를 취소시키려고 하고 있습니다. 작년과 판박이인 상
황이 다시 돌아온 것이죠. 과연 이번에는 F136 개발이 중단될 지, 아니면 유지될 지 궁금합니다.

한편 볼리 사장은 F135 엔진의 STOVL 모델이 지상 시험을 마지막 1주일 남겨놓고 있다고 밝히면서 미
해병대의 F-35B에 이 엔진을 통합시키기 위한 정부의 인증을 받는 절차를 순조롭게밟고 있다고 합니다.
이 인증은 ISR (Initial Service Release)로 불리는데 오는 12월 1일 받을 것으로 기대한다네요.

미 공군의 F-35A 및 미 해군의 F-35C에 들어갈 엔진들은 이미 지난 2월에 ISR 인증을 받았다고 합니다.
F135의 STOVL 모델에 ISR 인증을 받기 위해 캘리포니아주의 웨스트 팜 비치 (West Palm Beach)에서
2대의 엔진들이 가속도에서의 임무수행 및 맞바람 테스트에 초점을 맞추고 있다고 합니다.


ⓒ Pratt & Whitney

또한 이 엔진에 대한 흡입구 운용 테스트가 테네시주 툴라호마 (Tullahoma)에 위치한 아놀드 기술 개발
센터 (Arnold Engineering Development Center)에서 실시되고 있다고 합니다. 이 테스트들을 끝마치면
프랫 앤 휘트니사는 JSF 프로그램 사무국에 3천 페이지에 달하는 검사 보고서를 제출할 거라고 합니다.

그리고 오는 가을 늦게 시스템 프로그램 사무국에서 F-35B 엔진의 ISR 인증을 내줄 것 예정인데 이 인증
의 실제 효력은 오는 12월 1일부터 발생할 것이라고 합니다. 이 인증을 받으면서 F135 엔진의 개발 단계
도 마무리 된 것이라고 합니다. 결국 F135 엔진 3종류 모두 올해까지 개발을 끝낸다는 의미죠.

그러나 F-35 시제기들의 시험 비행 스케쥴은 (특히 F-35B는) 올해 계획했던 대로 완료될 수 있을 지 아
직은 불분명합니다. F-35A 스케쥴은 그나마 괜찮은 편이고 F-35C는 지난 6월에 시제기가 초도비행을
시작하면서 순조롭게 출발했지만 F-35B는 최근 부품 문제로 다시 스케쥴이 지연되고 있기 때문입니다.

꾸준히 앞으로 가고 있지만 갈 길은 까마득하게 보이는 F-35 전투기 개발입니다...


ⓒ Pratt & Whitney


추가 기사 - Defense News (링크) / 사진 설명 및 출처 - F135 엔진, JSF 홈페이지 (링크)


덧글

  • Niveus 2010/08/29 22:37 #

    아아 크고 멋진 푸른 기둥 정말 좋죠 ㅠ.ㅠ
    ...이번엔 GE&롤스가 한방 먹는건가요 -_-;;;
  • dunkbear 2010/08/29 23:24 #

    두고봐야겠죠. 의회에서 OK하면 내년까지 보장받는 셈이니...
    하지만 프랫 앤 휘트니도 그냥 물러서지는 않는 것 같습니다. ^^
  • 내모선장 2010/08/30 01:04 #

    영국 도입 모델에는 GE&롤스 모델 기본장착이 옵션화될 수가 있겠죠.
  • dunkbear 2010/08/30 08:17 #

    그럴 가능성도 있겠죠. 다만 F136 엔진이 그 때까지 살아남는다면... ^^;;;
  • Niveus 2010/08/30 08:35 #

    과연 그때까지 F136이 버틸까에 저도 한표 -_-;;;
  • 존다리안 2010/08/29 22:41 #

    수직이착륙형은 결국 이런저런 제약을 갖고 있다... 이거군요.
    자칫 야크 38 꼴 날지도요.
  • dunkbear 2010/08/29 23:24 #

    야크 38보다는 낫게 나오리라 기대합니다... ^^;;;
  • Initial D 2010/08/29 23:55 #

    전엔 전투기를 노리더니.

    이젠 엔진까지 확실하게 노린다는건가요?..

    그나저나 비행기도 고생 많이하네요 --;;

    요즘 차들도 보니까 엄청나드만..
  • dunkbear 2010/08/30 08:13 #

    미국이나 러시아 등은 오랜 노하우가 있으니까 저정도지...
    기본기도 없는데서 개발하려고 했다면 헬게이트 열렸을 겁니다... ㅡ.ㅡ;;
  • Radhgridh 2010/08/30 00:05 #

    왜 저는 저 엔진을 가지고 차라리 다른 기체에 꽂아서 미칠듯한 스피드로 치고 빠지는놈... [......]
    이 나오는게 훨 낫겠다... 라고 생각을 하는건지........

  • dunkbear 2010/08/30 08:14 #

    스피드를 좋아하시는군요!!!

    하지만 요즘 대세는 스텔스라서... ^^
  • 가릉빈가 2010/08/30 18:47 #

    요격기를 말씀 하시는 것 같은데
    요격기는 운용 범위가 너무 좁은게 탈이죠
  • 마루 2010/08/30 04:42 #

    확실히 다른 엔진들과는 차원을 달리하는 추력이네요.
    저게 F-15나 F-16에(사이즈가 맞는다면) 들어가면 슈퍼크루즈는 껌으로...
  • dunkbear 2010/08/30 08:14 #

    엔진만 아니라 동체도 거기에 맞게 개량해야 할 지도 모르겠네요... ^^
  • 루드라 2010/08/30 13:25 #

    설마 애프터버너 추력만 냅다 강화한 건 아니겠죠. ^^;
  • dunkbear 2010/08/30 18:27 #

    그럴 지도 모르겠지만 그런 꼼수를 부리려면 다른 환경마다 추력에
    차이가 있다는 언급은 할 필요가 없었겠죠. 애프터버너 추력을 올리
    려고 해도 그 쪽 부품을 올라간 추력만큼 강화해야 하는 것도 있구요...
  • 가릉빈가 2010/08/30 18:48 #

    결론은 나와봐야....
  • dunkbear 2010/08/30 19:15 #

    그렇습니다. 결론은 나와봐야 아는 것!!!
  • Radhgridh 2010/08/30 22:46 #

    아... 요격기나 이런걸 원한게 아니라 -ㅈ-)
    차라리 저런 성능의 엔진을 다른기체에 꼽을수있게 개조[.....]를 한다던가... (예를들면 퇴역하신 우리 숫고양이님[...])
    뭐, 스텔스 기능 좀 떨어지면 어때요... 적이 알아차릴때쯤엔 '어라? 여긴 어디? 나는 누구?'이럴텐데요.......[......]

  • 마루 2010/08/30 22:56 #

    그래도 MIG 25의 속도는 나오겠습니까만은
  • Radhgridh 2010/08/30 22:59 #

    .........헐





    생각못했네[.......]
  • dunkbear 2010/08/30 23:47 #

    ㅎㅎㅎㅎㅎ
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