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미 해군은 F/A-18, 미 공군은 F-22를 대체하기 위한 전투기 프로젝트를 준비하고 있습니다. 통칭 F/A-XX프로그램으로 현재 계획은 기본적으로 무인기이며, 필요시 조종사를 탑승시키려는 계획이며, 레이저 무기도 공격용 및 표적 지시 등의 다목적으로 장착할 예정입니다. 우리는 이 프로젝트를 6세대 전투기라고 말합니다. 외계인과도 싸워서 이길 수 있다는 궁극의 미래형 전투기죠,

2010년 11월, 미 공군 항공전투사령부에서는 각각 관련기업에 20년 후 등장할 전투기에 대한 관련기술을 제출하라고 요청했고 이 6세대 전투기는 2030년 이후에 등장할 예정이며, 록히드 마틴은 6세대 전투기의 조건으로 멀티 스펙트럼 스텔스, 훨씬 빠른 속도, 자체수리구조 등의 기능을 언급하였습니다. 또한 2012년부터 제너럴 일렉트릭과 프랫&휘트니 두 회사가 '적응형 다목적 엔진'이라는 이름으로, 2028~2032년에 만들어질 전투기에 사용될 엔진 개발에 착수하였습니다.

6세대 전투기를 개발하며 미국 노스럽그루먼사가 뜻밖의 문제점을 하나 발견했습니다. 바로 전투기의 열관리.

미국 노스럽그루먼사가 6세대 전투기를 위한 독자적 열관리 기술을 개발 중이라고 밝혔습니다. 이 회사 경영진은 “록히드마틴사의 F-22 전투기와 보잉사의 FA-18E/F 슈퍼호닛 전투기 수백 대를 교체하기 위한 차세대 전투기 개발 경쟁에서 열관리가 중요한 요소로 대두될 것”이라고 밝혔습니다.

노스럽그루먼사가 개발 중인 6세대 전투기는 스텔스 형상의 미익이 없는 후퇴익 형상의 초음속 전투기로 기동성과 속도, 스텔스 기능에 새로운 돌파구를 제안하고 있습니다. 특히 이 전투기는 다수의 표적과 교전할 수 있는 강력한 레이저 무기를 탑재합니다. 고출력 레이저 무기의 효율이 32~33%에 불과하기 때문에, 레이저 빔으로 1MW(메가와트)의 에너지를 내기 위해서는 2MW의 열 발생이 수반됩니다.

고열이 발생하면 문제점은 무엇일까요? 바로 적의 열 탐지 센서에 항공기가 탐지될 가능성이 높아지기 때문에 스텔스 전투기에게는 치명적인 문제로 다가옵니다.

이에 공군연구소(AFRL)는 내부에 에너지를 저장해 출력 상승을 위한 잠재 에너지를 방출하는 축열기 방식에 집중하고 있습니다. 하지만 축열기 체계는 레이저 무기의 크기나 발사율을 제한하고, 에너지 충전 전까지는 전투를 할 수 없어 노스럽그루먼사는 6세대 전투기에 이 방식을 채택하지 않기로 결정했다고 합니다. 노스럽그루먼사는 열 관리를 위해 축열기나 외부 발산에 의존하지 않는 개념을 추구하고 있지만, 어떠한 특별 접근 방법을 택하고 있는지에 대한 상세 내용은 밝히지 않고 있습니다.

이 회사 항공우주체계 분야의 톰 바이스 사장은 “미래 전투기의 강력한 무기와 센서에서 발생하는 열을 관리하는 것이 아주 중요한 문제임에도 간과되고 있다”고 지적한 뒤 “미 공군과 해군의 차세대 전투기 사업에서는 열역학이 중요한 관건이 될 것이며, 우리는 새로운 열 관리 기술을 이용해 우위를 점할 것”이라고 강조했습니다.

우리는 몰랐지만 록히드마틴사의 F-22와 F-35 전투기는 F-16에 비해 다섯 배의 열을 발생합니다. 현재 설계개념을 형성 중인 6세대 전투기에는 지향성 에너지(레이저 빔) 무기가 탑재될 것이므로 비행 중 발생하는 열은 더욱 많아질 것으로 예상됩니다. 미 국방부는 차세대 전투기에서는 MW급 열의 관리와 냉각이 필요할 것으로 판단하고 있습니다.

미 공군연구소는 차세대 전투기 기술 개발 사업 중 하나인 INVENT 프로그램을 통해 열관리 기술을 에너지 효율 극대화 기술과 함께 연구하고 있으며 이 연구에서는 발생하는 열을 항공기 내부에 저장하고, 흡입공기와 함께 공급되는 연료의 가열에 사용함으로써 연소효율 향상과 열의 소비를 동시에 만족시킬 수 있는 방법이 제안됐습니다.

이를 엔진의 설계에도 적용해 APTMS 개발을 진행하고 있고 ​노스럽그루먼사는 공군의 INVENT 프로그램에서 제안된 방법과는 다른 열관리 방법을 연구하고 있다고 발표했습니다. 그 기술의 상세한 개념은 발표되고 있지 않지만, 또 하나의 대안이 될 것으로 보입니다. 이렇듯 6세대 전투기의 가장 큰 문제점은 더 뛰어난 스텔스 기능도 아니고 그 어떤 기체보다 빠른 속도도 아니며, 강력한 레이저무기 탑재도 아닌 열관리가 가장 중요한 문제로 대두되고 있습니다.

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  1. 송석준 2017.01.12 06:23 신고

    궁국의에너지는 핵추진 밧데리 자동차 비행기 집등 자가발전등에서 거의 무한대로 쓸수있는 핵융합 소형 밧데리 개발이다
    먼저 개발 하는 나라가 세계를 지배할것이다

  2. 기도현 2017.02.04 20:39 신고

    핵추진 밧데리요?? 그걸 누가 삽니까? 지나가다 한대만 터지면 연쇠반응에 의해서 인구가 남아 날까요? 인류가 멸망하는 가장 빠른 지름길 같군요 핵융합은 아닙니다.