1.스텔스란...스텔스는 항공기와 같은 목표물의 탐지, 추적, 발사를 어렵게 하기위해 사용되는 기술, 전술 및 기법을 포함하는 포괄적인 용어이다.그림1. F-117 스텔스 전투기스텔스 기본원리항공기를 탐지하는 기본적인 수단은 레이더로서 에너지 파동이 방사되어 목표물에 도달했을 때 반사파가 수신기로 되돌아오게 되며, 목표물의 레이더파 탐지 영역은 레이더에 대해 목표물이 어떻게 반사하는가를 기술해 준다. 매우 큰 목표물은 적은 레이더파 탐지 영역과 반대로 큰 영역을 갖도록 만들 수 있다.스텔스 항공기는 레이더 장치가 수신하는 반사파를 감소시키면서 대부분의 레이더 에너지가 다른 방향으로 편향되게 하는 방식으로 외부형상을 만들어 준다. 또한 이 반사파는 스텔스 항공기의 표면과 기체구조물을 레이더 흡수물질의 사용으로 더욱 더 감소시킬 수 있다.레이더 흡수물질은 레이더 에너지를 표면에 머물게 하거나 실제로 주파수를 변형시켜 반사할 수 있으며, 반사파의 일부는 레이더가 판독할 수 없는 주파수로 변화되어 되돌아가게 된다. 이렇게 기술들을 결합시킴으로써 되돌아오는 반사파가 너무 작아서 스텔스 항공기는 레이더의 전자적 간섭속에 사라져 버리거나 조류와 같은 아주 조그만 물체로 오인되도록 한다.그림2. 레이더 흡수물질 판금작업엔진 팬 블레이드와 같은 높게 반사하는 형상은 스텔스 항공기 동체 내부나 레이더 에너지를 흡수하거나 빗나가게 하는 구브러진 흡입구의 맨 끝에 또는 레이더 에너지의 방향을 빗나가게 하는 방해장치 뒤에 깊숙히 감춰지게 된다.F-117 항공기의 경우에 레이더 에너지는 항공기 주위에 있는 연속적인 각진 단면에 의해 편향된다. 레이더를 편향시키는 초기 수단은 항공기가 설계될 때인 1970년대에 이용할 수 있었던 컴퓨터 능력을 통하여 추진되었는데 이 컴퓨터는 각진 단면의 레이더파 탐지 영역을 계산하여 전체적인 반사율을 측정할 수 있었다.그 이후 컴퓨터 계산능력이 발전됨에 따라 복잡하고 구부러진 형상으로 설계된 항공기 전체면적에 대한 레이더파 탐지영역도 계산할 수 있게 되 수정 보완되고 있는 것으로 알려지고 있다스텔스 개발경위스텔스의 발전 역사를 살펴보면 1960년대에 러시아의 수학자 Pyotr Ufimtsev가 대형 표면의 레이더파 탐지영역을 계산하는 새로운 방법을 설명하는 보고서를 공개함으로서 현대적인 스텔스에 관한 기본원리를 제공하였다.소련은 거의 관심을 보이지 않았고 수년 후에 그 보고서가 번역되었을 때, Lockheed Martin사의 특수사업에 종사하는 Denys Overholster가 관심을 갖고 연구를 계속하였으며, Overholster는 "Echo 1"이라는 컴퓨터 프로그램을 활용하여 단면을 가진 항공기의 레이더파 탐지영역을 예측할 수 있게 되었다.이 당시 미 공군은 새로운 지대공 미사일의 치명율에 대해 우려하면서 미사일에 대한 대응책을 찾고 있었는데 그 이유는 대부분 미국이 제작한 항공기로 운용하는 이스라엘 공군이 1973년 Yom Kippur 전쟁에서 18일 동안에 약 100여대의 항공기가 아랍의 지대공 미사일에 피격되어 손실을 입었기 때문이었다.당시 Lockheed Martin사는 미 국방부 기술국장인 William J. Perry(후에 국방장관이 됨)에 의해 승인된 XST 또는 실험적인 스텔스 기술 계획(이후에 Have Blue라고 명칭)으로 2대의 시범항공기를 제작하는 계약을 획득하였으며, 이 계획을 통하여 시범항공기는 미 공군에서 가장 은폐성을 가진 항공기보다 수천배 작은 볼 베어링 크기의 레이더파 탐지영역을 갖게 되는 기술을 개발하게 되었다.XST사업 경쟁에서 탈락한 업체는 Northrop사로서 이 업체는 나중에 첨단기술 폭격기를 개발하는 계약을 체결하였는데 이 항공기가 현재의 B-2 폭격기로 카터 행정부가 B-1A사업을 취소하고 미래 폭격기에 스텔스를 적용하여 제작하게 된 것이다.한편 미 공군은 Have Blue 계획으로 추진하는 항공기의 시험이 완료되기도 전에 20대의 완전한 스텔스 전투항공기를 주문하였는데 이것은 테러리스트 훈련장 또는 전시에 적 후방에 위치한 중요한 목표물에 대한 기습타격을 부분 관계요원들이 앞으로 2년 이내에 스텔스 비밀이 노출될 것으로 예상하고 있었다.그림4. 스텔스 최초 공개사진F-117은 1989년에 최초로 작전에 투입되어 2대의 항공기가 파나마에서 Just Cause 작전중 폭탄을 투하하였다. (2-3개월 전에 제4450 전술전대의 인원과 장비가 제37 전투비행단에 흡수되었고 이 비행단은 칼리포니아에 있는 George 공군기지로부터 Tonopha로 이동했다) 2년후에 F-117은 이라크와의 전쟁에 투입되었고 매우 견고하게 방어된 대부분의 목표물을 파괴하였으며, 정상적인 비행임무를 수행하고 아무 손상없이 귀환하였다. 또한 스텔스 항공기는 걸프전에서 신속한 승리를 가져 오는데 많은 공헌을 했으며, 비행 회수당 강력한 파괴효과로 우수한 성과를 기록하였다.F-117이 점점 노출됨으로서 스텔스 항공기는 1992년에 제49 전투비행단 지휘하에 뉴멕시코주에 있는 Holloman 공군기지로 이동하면서 임무를 공대공에서 공대지로 전환하였다.F-117은 또한 이탈리아 Aviano 공군기지에서 연합동맹군에 참여하여 벨그라드 주변에 위치한 견고한 목표물에 대하여 많은 비행임무에서 정밀조준으로 폭탄을 투하하여 많은 전과를 거두었다.스텔스 비법미공군 참모총장인 Micheal E. Ryan장군은 스텔스는 엄청난 이점이 있는데 스텔스 항공기는 보이지 않는 것은 아니며, 은폐수단으로서의 스텔스 비법은 단순히 과학적으로 어려운 모든 상황하에서 적의 공역에 단독으로 침투할 수 있는 것이 특징이라고 강조하고 있다.짧은 스텔스 역사에서 가장 치명적이었던 것은 1999년 3월 코소보에서 적의 대공포에 의해 1대의 F-117이 손실된 사건으로 그때까지 스텔스 항공기가 누렸던 무적 신화가 손상을 입게되었다. 세르비아군은 텔레비전에 스텔스 항공기 잔해를 방영하였고 그 잔해들은 틀림없이 세밀한 조사를 위해서 적성국가들에게 보내졌으며, 마국에서는 공군과 스텔스 기술에 대한 비평이 이루어졌다.고위 관계자는 적의 수중에 있는 F-117 잔해와 관련하여 발칸에서 일어난 사건은 이유의 한가지는 항공기 기술이 계속적으로 발전하고 있다는 것으로 외형은 변하지 않고 그대로 있지만 신호발생을 줄이기 위해 사용되는 기술과 기법은 계속적으로 향상되고 있다.F-117의 초기단계에 항공기의 레이더파 흡수물질은 정비요원에 의해 수작업으로 수행하였는데 레이더파 흡수물질(RAM : Radar Absorbing Material)의 코팅 간격과 정기적으로 개폐가 필요한 접근창(access pannel)은 특수 접착제로 세심하게 아주 부드럽게 처리한 후 임무에 투입하기 전까지 고착되도록 여러 시간을 그대로 놓아 두어야 했으며, 정비요원들은 이런 과정을 버터링(buttering)으로 불렀다 한다.지금은 레이더 흡수물질을 자동화 장비 생산업체에서 개발한 기계를 이용하여 자동으로 분사하는 방법을 사용하고 있으며, 접근창 도어는 신형 기술에 의한 새로운 장치를 설치하여 항공기 전투준비를 빠르게 해 주고 있다.과거 20여년 동안 정비유지 능력향상으로 레이더상에 나타나는 F-117에 대한 시계도를 좀더 감소시켜 왔으며, 비행시간당 정비인시(maintenance man-hour)를 20 ∼ 50% 감소시킨 것을 여러 곳에서 보여주고 있다.미 공군은 F-117 임무 수행율을 80%로 목표를 세우고 있으며, 이를 위해 항공전자 장비 역시 성능이 향상되어 왔는데 구형 green 음극선 디스플레이는 천연색의 다기능 디스플레이와 움직이는 지도로 대체되었고 종래의 관성항법 시스템은 보다 정밀한 항법정보를 얻기 위해 링 레이저 자이로와 함께 성능향상을 가져왔다.F-117은 GPS를 항공기에 장착한 이후 새로운 무장으로 EGBU-27이라 부르는 폭탄을 추가로 탑재할 수 있게 되었는데 이 무장 시스템은 날씨가 나빠진다거나 또는 폭탄이 목표물에 충격하기 수초전에 목표물이 희미해지는 경우에 위성으로부터 지령을 받을 수 있게 스위치를 전환시킬수 있는 이중-모드의 레이저 유도 폭탄이다. 또 새롭게 추가할 수 있는 다른 무장은 JDAM(Joint Direct Attack Munition)과 견하지 못했기 때문에 F-117이 피격을 당했듯이 아직까지 그러한 시스템이 비밀리에 지상에 여전히 작동하고 있는 상황에서 그 장비의 성능이 강화되고 수량이 증가될 기회가 있기 때문에 매일 비행하는 항공기는 이 스텔스 기능을 갖추는 것이 필수적이다.그림7. 스텔스 전투기의 튼튼한 기체미 공군은 F-117을 아주 오랜동안 운영유지할 계획을 추진하고 있는데 F-117은 전투기 처럼 어렵고 힘든 기동이 가능하게 설계되었지만 거의 공격적인 기동을 하지 않았기 때문에 공군작전 사령부는 이 항공기의 기체가 2030년 또는 그 이후까지도 계속 사용할 수 있을 것으로 믿고 있다.Lockheed Martin사는 이 항공기를 일반 비행시 적용되는 중력가속도(G)보다 훨씬 높은 중력가속도에서도 견딜 수 있게 설계했기 때문에 기체의 한계는 2018년으로 계획하고 있다. 그러나 미공군은 보충 전력으로 앞으로 F-117의 역할을 대신할 스텔스 성능 강화 항공기 및 개발중인 F-22를 임무에 투입하는 것을 항상 고려하고 있다.미 공군이 보유한 다른 모든 항공기처럼 F-117도 노후화 문제로 어려움을 격고 있는데 예를 들면 조종실에서 사용되는 다기능 디스플레이어의 제작사는 더 이상 이 항목을 생산하지 않고 있다는 것이다. 따라서 미 공군 작전사령부는 이렇게 필요한 대체 품목에 대하여 2009년까지 사용할 수 있게 충분한 수량을 구매하였다.한편 다른 기체의 구조적인 문제중에는 항공기 내부에 있는 하중 지주장치와 부품 제작사가 없어지는 바람에 항공전자 시스템의 부품을 확보하는데 어려움을 겪고 있다는 것이다. 따라서 이러한 부품 확보에 대한 해결방안을 수립하지 않으면 2009년경에 비행불능의 상태에 빠지게 되지만 그러나 이러한 문제를 재정적으로 해결하는데 아직 3년 이상의 기한이 남아 있기 때문에 조기 폐기 문제에 대한 사전 방지대책 수립은 가능한 것으로 판단하고 있다.미 공군은 차세대 double-digit SAM 미사일 때문에 발생하는 위협에 대응하기 위해 전파방해와 발전된 스텔스 기술을 보다.
1. 세계경전투기 조사 분석우선, JAS39 그리펜은 약서 "JAS"라는 말 그대로 전투( Jack : Combat ), 공격( Attack), 정찰( Spanning: Reconaissance)의 세 가지 목적을 자유롭게 변용되어질 수 있는 다목적 경전투기이다. 이 기종은 특수목적을 위해 유사기종을 생산하지도 않아도 되는 신세대 전투기로서 쉽고 빠르게 전투기에서 공격기, 정찰기로 전환할 수 있는 특성을 가진다. 또, 사브사는 광범위한 첨단기술을 이 기종에 집결시켰다. 탄소섬유 강화 플라스틱(CERP)이 30%나 사용되었으며, 특별히 그리펜을 위해서 에릭슨사가 개발한 고기능의 PS-05/A 펄스도플러 레이다는 동시에 몇 개의 추적물을 감지하고 대응할 수 있다. 전방 적외선 탐지장치(FLIR : Forward-Looking Intra-red)와 레이저 거리 측정기는 각각 별개로 장착되어 있고, 무선조종비행제어 시스템과 최신식의 데이타 프로세싱 시스템은 이전투기의 뛰어난 장비들 중의 일부분일 뿐이다. 이러한 최첨단 전자장비는 그리펜을 30여년 이상 효과적인 전투기로 유지할 것으로 예상하고 있다.또, 전방에 카나드를 장착하여 스톨 (STOL : Short Take-Off and Landing )성과 뛰어난 기동성을 가지게 되었다. GE(General Electric)사와 기술계약하에 생산된 볼보-플라이모터사의 RM-12 터보-팬엔진은 재연소 후 약 8200㎏의 추진력을 발휘한다. 기본 장착 무기는 마우저 BK 27mm기관포와 2개의 RB-74 적외선유도 미사일 등이 있다.가> 그리펜의 어원JAS39 의 명칭인 그리펜(GRIPEN)은 어떠한 어원에서 비롯되었는가? 그리펜은 날개가 있는 사자의 몸에 독수리 머리가 달린 신호적인 동물로, BC 2000년경에 레반트 지방에서 처음 생겨나 서아시아 전역에 퍼져 BC 14세기에는 그리스로 흘러들었다고 한다. 아시아 그리펜은 머리에 볏이 달린 반면 미노스와 그리스의 그리펜에는 나선형의 곱슬곱슬한 갈기가 있다. 누워 있거나 앉아 저압장치는 부분적으로 추진력의 향상시켰다.이러한 추진력의 향상과 제어장치의 강화는 단발기가 쌍발기보다 실속률이 높다는 일반적인 견해를 바꾸었다. 또한, 현재에는 단발기의 실속률은 쌍발기와 거의 비슷하다는 연구결과로 인해단발기를 폭넓게 사용하고 있다. 이러한 점이 그리펜이 단발형태이지만 높은 안전성을 가지게 한 숨은 요소이다. 또, 비슷한 전투기의 엔진과 비교해 그리펜의 엔진소음은 평이한 수준이다. RM-12엔진은 이륙이 약 5500㎏의 높은 추력 (Dry Thrust)으로 말미암아 대부분의 경우, 애프터 버너의 도움없이 이륙할 수 있고 이로 인해 소음을 크게 줄이며 순항고도까지 상승할 숭 있다. 이러한 높은 추력은 스웨덴 공군의 요구, 바로 분산되어 있는 기지로부터 재빠른 출격을 하기 위해서는 뛰어난 기동력을 잘 부합되었다. 이러한 점들이 그리펜에 RM-12엔젠을 장착하게 된 이유이다.또, 팬과 후미 부분은 지면이나 수면위를 낮은 고도로 비행할 때 생기는 조류충돌에 대비해 특별한 보호장치가 강화되었다. 그렇지만 ,낮은 고도의 작전계획에 대해서 조류충돌의 문제는 심각하다. 새의 집중은 계절과 지역에 따라 다양하므로 모든 국내 작전지역은 조류학자들에 의해 탐색되었고, 그 결과는 평시의 비행계획에 사용한다. 또한, 비행전의 브리핑을 하는동안 조류 이동을 매일매일 관측하고, 이 정보를 기초로 비행대대대장은 어떤 특별한 훈련 임무를 위한 고도제한과 속도를 결정한다.다>전자장치다음은 그리펜의 또 하나의 자랑거리라고 말할 수 있는 디지털 방식의 최첨단 전자장치에 대해서 알아보자.①레이더먼저, 현대 전투기의 핵인 레이다부터 알아보겠다.그리펜의 레이다는 전파도플러 레이다 ( PS-05/A)이다.이 레이다는 드라켄(DRAKEN)의 레이다와 비겐의 레이다인 PS-46/A를 제작한 에릭슨 레이다 일렉트로닉스 (Ericson Radar Electronics AB) 방위산업체에 의해 특별히 JAS39그리펜을 위해 제작, 생산되었다. 비겐의 레이다 ,PS-46/A와 비교하면 PS-05/ 이러한 장착장치에 비겐에서도 운용되어있던 사정거리가 8㎞ 나되는 적외선유도방식의 AIM-9L사이드와인더 공대공 미사일 (RB-74),최대 사정거리가 20㎞ 나 적외선유도방식의 매버릭(MAVERICK) 공대지 미사일 (RB75 ; AGM-65D)을 장착하였다. 이외로 공대공 미사일의 무게에 비하여 10배정도가 무거우며, 관성항법장치와 엑티브 레이다를 혼합한 유도방식을 사용하는 사브-보퍼스(Saab-Bofers) 사의 RBS-15F 공대함 미사일, 공대지·공대공공격에서 사용되는 6발의 135mm ARAK70 로켓탄,폭탄을 장착할 수 있다. 또한 ,이금속의 레이다 에너지 반사특성을 이용한 노벨테크사(Nobeltech)의 볼채프(BOL CHAFF)와 보이채프(BOY CHAFF)를 항공기로부터 낙하시켜 적에게 거짓 신호를 주어 적은 혼동시킨다.마> 비행기의 보수 및 그밖의 사항그리펜은 산악지대에서 짧고 빠르게 선회하여 지상기지로 착륙할 수 있다. 이러한 이점을 전시에 발휘한다면 지상에서는 한명의 기술자와 5명의 기술병이 10여분내에 연료공급과 재무장을 할 수 있다. 재무장시 지상정비사는 필요하다면 그들이 가지고 있는 공구로 현장에서 간단하고 완벽하게 엔진을 교환할 수 있을 정도로 체계성을 유지한다. 이렇게 쉽게 만들고 간단하게 유지하는 것은 스웨덴의 역사와 스웨덴 자체에서 요구된 실행환경이며, 사브와 산업협력자와 스웨덴의 고객에게 깊숙이 스며있는 보수하는 유지의 철학이다. 보수하는 시간은 전세계의 전형적인 다목적 전투기가 요구하는 1시간 보다 적은 약 1/6시간이다.1970년대말에는 스웨덴 공군이 수행했던 연구들은 자국에 오직 한 기종의 최신 전투기만 선사한 것으로 보였다. 이 개념은 새로운 공대지 (후방차단,정찰임무)항공기로 주어진 비겐, JAS39그리펜은 자국의 방어를 위한 스웨덴인의 의지를 보여 줄 뿐만 아니라 스웨덴 최첨단 산업과 기술의 높은 표준을 강조한다. 또, 그리펜은 공업협회인 JAS협회(사브-스카니아사, 볼보 플라이모터사,에릭슨 레이다 일렉트로닉스가,강을 사용)에 주안점을 두었습니다. 확대 적용된 FRP는 해치를 비롯 기체 곳곳에 적용되어 있습니다.토네이도의 에어포일과 구조 디자인에서 끌어낸 날개는 고익형에, 후퇴각 27.5도, 큰 새같이 리딩 에지(앞쪽 언저리)에 부착한 플랩과 슬래트, 날개 첨단의 2개의 하드포인트와 사이드와인더 론처, 외부 연료탱크(580 또는 1100리터)는 하드포인트의 아웃보드/인보드 둘 다 적용됩니다. 공기 흡입구는 아음속에서 최적의 지오메트리를 가지며 FOD(이물질 흡입) 방지를 위해 높게 잡았으며, 롤스로이스 RB168 스페이 쌍발 샤프트 터보팬 엔진은 추력 49kN으로 피아트 아비아치오네에서 특허생산합니다.전통의 수압조절식 4채널 플라이 바이 와이어 비행 조절 백업 시스템, 마틴 베이커 Mk10L 사출 좌석(토네이도와 MB339 동일형), APU(보조 파워유니트) 장착 AAR(공중 급유) 프로브는 콕피트 우측에, 외부 시동장치는 독립형으로 주기어 오른쪽에 장착됐습니다.롤스로이스 스페이 터보팬은 전세계적으로 민/군 공용으로 잘 쓰이고 있으며, 군용 규칙에 의거, 대략 800만 시간을 보장합니다. 1400 스페이는 군용 지원과 엔진 제조 2600개를 초과한 상태입니다. 스페이 시리즈는 LTV A-7 코르세어 2, BAe 님로드 A/B 버전, BAe 버캐니어, 맥도넬 더글러스 F-4K/M 펜텀 2 등 유명 항공기의 동력으로 쓰인 겁니다. 1991년 4월 추가 AMX 개발(A11)엔 공급사 롤스로이스가 새 RB168-821 스페이가 벤치 테스트에서 Mk807 추력의 130%를 달성할 즈음, 13500lbs(60kN) 이륙 가능한 스페이 Mk807A 엔진을 달았습니다.모든 항공 장비는 교체 용이한 모듈식(또는 LRU(라인 교체가능 유니트))으로, 데이타 버스 MIL-STD 1553B(몇몇 기종간 교체 가능한 싱글 와이어의 항공기 주 컴퓨터)를 통한 통합 네트워크, 버스 컨트롤러는 얼마나 오래 전달하느냐를 관건으로 컴퓨터 하드웨어를 구성한다. 이 시스템은 무게를 줄인 복합 와이어에, 의 개선프로그램을 독자적으로 착수하여 F-5G개발 계획을 자사비용 부담으 로 추진하였다.ㅇ 수차례 설계 변경하여 1982년 8월에 F-5G 타이거샤크가 탄생하여 처녀비행을 실시하였으며,최초의 F-16 Block 1보다 늦게 개발됨으로써 각종 전자장비는 F-16 Block 1,5,10,15보다 오 히려 더 좋은 성능의 것을 탑재하게 되었다.ㅇ 1982년 11월 F-5G는 F-20으로 명칭 변경되었으며, 1983년 2월에는 이 기종중 단좌기종에대해 F-20A라는 명칭이 부여되었다.□ 주요제원 및 성능기 장14.2m(46ft 6in)출력/전투중량1.1최고속도마하 2기고4.2m(13ft 10in)전투중량15,820lbs(연료 50%, 2×사이드와인더)운용고도54,700ft기폭8.1m(26ft 8in)최대중량27,500lbs이륙활주거리1,600ft연료적재량5,050lbs(내부),6,435lbs(외부)무장5개 무장장착대(최대 8,300lbs)착륙활주거리4,200ft비무장시이륙중량18,005lbs엔진모델1×F404-GE-100 터보팬레이더 기능최대 80 nm, 160도연료적재량5,050 lbs(기체내부),3×330갤론외부연료탱크공중급유장치장 착엔진출력18,000lbs Pneumatic/Cartridge Starter or Optional Jet Fuel Start□ 주요 특성 및 성능개량ㅇ F-20은 F-16이 초기 주간 전투기로 개발된 것과는 달리 가혹한 기상조건하에서 높은 수준의 소티율을 기록할수 있도록 신뢰성면에서 대폭 향상된 추진/무장/전자 기술이 적용되었다.ㅇ 타이거샤크의 기체는 8000시간 동안 사용할 수 있으며(초기의 F-16보다 더 높은 사용시간임)이중의 디지탈식 비행관제시스템, 항시 가동되는 기계적 백업시스템과 자동비행장치, Zero/Zero식 사출좌석(Zero Altitude/Airspeed Ejection Seat), 미끄럼방지장치가 되어 있는 카본브레이크, OBOGS(Onboard Oxygen Generating System), 카본복합재의 미익 표면다.
