제너럴 일렉트릭 F118
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'''General Electric F118'''
제너럴 일렉트릭에서 개발한 군용 저바이패스 터보팬 제트엔진으로서 적용된 항공기가 B-2A와 U-2S의 두 종류 뿐이라 상업적으로 성공한 물건은 아닌데 GE의 기술진들이 선견지명[1]이 있어서인지 아예 백지상태에서 개발하기는 뭐하고 해서(...) 이미 만들어놓은 엔진을 개량한 제품이다. 일반적으로 F-14B/D와 F-16C/D에 채택된 F110 엔진의 애프터버너 섹션을 제거한 물건 정도로 알려져 있으나 B-2와 U-2라는 항공기들이 워낙 은밀한 구석이 많아 그들의 특성과 임무에 맞도록 적절하게 손을 봐서 내놓은 제품이라고 할 수 있다.
그런데 엄밀히 따지자면 F110에서 기반했다기 보다는 B-1 폭격기의 엔진인 F101의 파생형이라고 하는게 옳다. 1979년 무렵 미 공군이 F-15와 F-16에 탑재된 F100의 애프터버너 가동시 실속 문제를 해결하고자 이 기체들에 병행해서 탑재할 수 있는 새로운 엔진을 찾기 시작했는데 당시 GE가 내놓은 물건이 F101을 전투기의 사이즈에 맞게 축소 및 개량시킨 F101 DFE (Derivative Fighter Engine)라는 실험적인 엔진이었고 이걸 전술기의 특성에 맞도록 다시 다듬은 물건이 1984년 F110-GE-100라는 제식 명칭을 부여받아 F-16C/D Block 30에 탑재되기 시작했다. 또한 미 공군이 1979년에 비밀리에 추진한 ATB (Advanced Technology Bomber)라는 프로젝트[2]는 B-2가 개발되는 계기가 됐는데 역시 F101 DFE를 전익기 탑재 형태로 발전시킨 시제품이 1982년에 등장했고 이게 F118의 시초라고 할 수 있다. 물론 F101 DFE을 개량하는 과정에서 서로 공통적인 요소가 적잖이 발생하긴 했으나 결국은 F110과 F118로 갈라져서 서로 완전히 다른 방향으로 스텝을 밟게 된다.
F110-GE-100과 비교했을 때 공기의 흐름과 압축비는 늘어나서 약 1,500 lbf 가량의 평시추력이 증가했고 바이패스비는 살짝 감소했다. 저압 시스템은 완전히 다시 설계하는 바람에 서로 상이하긴 하나 차후 운용에 있어서의 비용을 절감하기 위해 제작과 관련한 기재들은 대부분 공통적으로 사용할 수 있도록 조치했다. 1987년 미 공군의 인증을 받은 후 1989년 7월에 F118을 탑재한 B-2가 첫 비행을 성공적으로 마쳤는데 당시 미군의 흐름이 항공유를 인화성이 높은 JP-4[3][4]에서 JP-8로 바꾸는 분위기여서 F118도 연료의 전환에 관한 제반 작업을 모두 수행한다. 한편 항공기에서 RCS를 가장 많이 발생시키는 우범지대는 프로펠러나 제트엔진의 팬 블레이드인데 F118 자체가 스텔스 능력을 지닌 것은 절대 아니지만 B-2는 전익기가 지니는 구조를 완벽히 활용해서 이 약점을 최대한 감소시켰다. 기체 상단의 좌우에 엔진을 각각 2개씩을 수납시켰는데 그나마도 날개 안에 완전히 묻혀 있는 형태라서 지상의 적 레이더 기지에서 발사한 전파가 아예 엔진쪽에 얼씬도 못하게 했다. 게다가 공기 흡입구에서 팬 블레이드로 이어지는 덕트[5]를 S자 형태[6]로 만들어서 팬의 노출 자체를 아예 원천봉쇄하는 설계를 했는데 F-117이 공기 흡입구 앞에 전파를 흡수하는 석쇠(...)를 설치해 놓은 것과는 완전히 다른 방식이다. 그러나 이렇게 꾸불꾸불하게 만들어놓는 바람에 마치 콧구멍이 막힌 것처럼 되어버려 특히 저속에서의 추력 손실[7]이 심했는데 그래서 이걸 해결하고자 윗쪽으로도 공기 흡입구를 뚫어놓는다. 첫번째 짤방에 보이는 위로 툭 튀어나온 문짝들을 개폐해서 모자란 흡입량을 보충하고 있으며 이륙 후 일정 속도에 도달하면 공기의 저항을 피해 다시 닫히는 구조로 되어 있다.
어쨌든 F118-GE-100은 B-2에 탑재되어 1989~1991년까지의 시험비행을 완벽하게 수행한 후 미국항공협회 (National Aeronautic Association)가 주는 Collier Trophy를 수여받기도 했다. 또한 비행운의 발생을 차단하기 위해 연소실 (Combustor)의 구조[8]와 맨 끝단에 위치한 LPT (Low Pressure Turbine)을 개량하는 작업이 수반됐는데 일부 전문가들은 B-2의 스텔스 능력과 관련하여 엔진에 강력한 정전기장을 형성시켰다는 의견도 내놓고 있으나 당연히 GE는 이에 대한 아무런 답변이나 자료를 내놓지 않고 있다.
한편 1990년대 들어서 SR-71의 퇴역이 예정되자 임무가 완전히 공통되는 것은 아니지만 U-2에 탑재하는 정찰용 센서와 장비들이 늘어났고 덩달아 중량도 증가하게 됐다. 게다가 기존에 써먹었던 J75 엔진의 연식이 너무나 오래되어 유지보수가 어려워졌고 거지같은 연비로 이미 많은 애로사항을 경험한 터라 F118-GE-101로의 교체가 이루어진다.[9] J75와 추력은 거의 비슷한 수준이지만 엔진 자체의 무게도 훨씬 가벼울 뿐더러 향상된 연비에 의해 항속거리와 체공시간이 비약적으로 증가 했고 여기에 초고공에서의 운용을 위한 개량작업도 병행되어 80,000 ft 근처의 고도에서 작전하는 것도 가능해졌다. 1994년 10월부터 F118로 엔진을 교체하기 시작해서 1998년까지 총 36대의 개량을 완료했고 이 물량에는 조종사 훈련용인 TU-2S도 포함되어 있다.
그런데 록히드 마틴은 2015년 8월 U-2의 첫 비행 60년을 맞아(...) TR-X라는 새로운 정찰 플랫폼을 스스로 이야기하고 나왔다. 이런 소리를 할 사람들은 오직 스컹크 웍스 밖에 없는데 U-2와 RQ-4 글로벌호크의 임무를 통합시키는 개념으로서 유인/무인 조종의 선택이 가능한데다 기존에 U-2에서 사용하던 정찰용 기재들을 그대로 운용할 수 있는 장점을 지니고 있다. 당연히 스텔스 형상의 플랫폼으로서 2019년으로 예정된 U-2 계열의 퇴역을 앞두고 미 공군이 충분히 군침을 흘릴만한 매력적인 요소들을 지니고 있다. 여기에 탑재할 엔진으로서 F118이 가장 유력한 후보에 올라와 있긴 하지만 F118의 생산 자체가 1997년에 종료됐기 때문에 U-2S 탑재된 엔진을 끄집어내서 잘 닦아다가 다시 써먹을 공산이 크다. 김정은 침실 엿볼 U-2 대체 차세대 첩보기 TR-X 공개
(영문 위키백과) General Electric F118
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1. 제원
2. 개요
'''General Electric F118'''
제너럴 일렉트릭에서 개발한 군용 저바이패스 터보팬 제트엔진으로서 적용된 항공기가 B-2A와 U-2S의 두 종류 뿐이라 상업적으로 성공한 물건은 아닌데 GE의 기술진들이 선견지명[1]이 있어서인지 아예 백지상태에서 개발하기는 뭐하고 해서(...) 이미 만들어놓은 엔진을 개량한 제품이다. 일반적으로 F-14B/D와 F-16C/D에 채택된 F110 엔진의 애프터버너 섹션을 제거한 물건 정도로 알려져 있으나 B-2와 U-2라는 항공기들이 워낙 은밀한 구석이 많아 그들의 특성과 임무에 맞도록 적절하게 손을 봐서 내놓은 제품이라고 할 수 있다.
그런데 엄밀히 따지자면 F110에서 기반했다기 보다는 B-1 폭격기의 엔진인 F101의 파생형이라고 하는게 옳다. 1979년 무렵 미 공군이 F-15와 F-16에 탑재된 F100의 애프터버너 가동시 실속 문제를 해결하고자 이 기체들에 병행해서 탑재할 수 있는 새로운 엔진을 찾기 시작했는데 당시 GE가 내놓은 물건이 F101을 전투기의 사이즈에 맞게 축소 및 개량시킨 F101 DFE (Derivative Fighter Engine)라는 실험적인 엔진이었고 이걸 전술기의 특성에 맞도록 다시 다듬은 물건이 1984년 F110-GE-100라는 제식 명칭을 부여받아 F-16C/D Block 30에 탑재되기 시작했다. 또한 미 공군이 1979년에 비밀리에 추진한 ATB (Advanced Technology Bomber)라는 프로젝트[2]는 B-2가 개발되는 계기가 됐는데 역시 F101 DFE를 전익기 탑재 형태로 발전시킨 시제품이 1982년에 등장했고 이게 F118의 시초라고 할 수 있다. 물론 F101 DFE을 개량하는 과정에서 서로 공통적인 요소가 적잖이 발생하긴 했으나 결국은 F110과 F118로 갈라져서 서로 완전히 다른 방향으로 스텝을 밟게 된다.
F110-GE-100과 비교했을 때 공기의 흐름과 압축비는 늘어나서 약 1,500 lbf 가량의 평시추력이 증가했고 바이패스비는 살짝 감소했다. 저압 시스템은 완전히 다시 설계하는 바람에 서로 상이하긴 하나 차후 운용에 있어서의 비용을 절감하기 위해 제작과 관련한 기재들은 대부분 공통적으로 사용할 수 있도록 조치했다. 1987년 미 공군의 인증을 받은 후 1989년 7월에 F118을 탑재한 B-2가 첫 비행을 성공적으로 마쳤는데 당시 미군의 흐름이 항공유를 인화성이 높은 JP-4[3][4]에서 JP-8로 바꾸는 분위기여서 F118도 연료의 전환에 관한 제반 작업을 모두 수행한다. 한편 항공기에서 RCS를 가장 많이 발생시키는 우범지대는 프로펠러나 제트엔진의 팬 블레이드인데 F118 자체가 스텔스 능력을 지닌 것은 절대 아니지만 B-2는 전익기가 지니는 구조를 완벽히 활용해서 이 약점을 최대한 감소시켰다. 기체 상단의 좌우에 엔진을 각각 2개씩을 수납시켰는데 그나마도 날개 안에 완전히 묻혀 있는 형태라서 지상의 적 레이더 기지에서 발사한 전파가 아예 엔진쪽에 얼씬도 못하게 했다. 게다가 공기 흡입구에서 팬 블레이드로 이어지는 덕트[5]를 S자 형태[6]로 만들어서 팬의 노출 자체를 아예 원천봉쇄하는 설계를 했는데 F-117이 공기 흡입구 앞에 전파를 흡수하는 석쇠(...)를 설치해 놓은 것과는 완전히 다른 방식이다. 그러나 이렇게 꾸불꾸불하게 만들어놓는 바람에 마치 콧구멍이 막힌 것처럼 되어버려 특히 저속에서의 추력 손실[7]이 심했는데 그래서 이걸 해결하고자 윗쪽으로도 공기 흡입구를 뚫어놓는다. 첫번째 짤방에 보이는 위로 툭 튀어나온 문짝들을 개폐해서 모자란 흡입량을 보충하고 있으며 이륙 후 일정 속도에 도달하면 공기의 저항을 피해 다시 닫히는 구조로 되어 있다.
어쨌든 F118-GE-100은 B-2에 탑재되어 1989~1991년까지의 시험비행을 완벽하게 수행한 후 미국항공협회 (National Aeronautic Association)가 주는 Collier Trophy를 수여받기도 했다. 또한 비행운의 발생을 차단하기 위해 연소실 (Combustor)의 구조[8]와 맨 끝단에 위치한 LPT (Low Pressure Turbine)을 개량하는 작업이 수반됐는데 일부 전문가들은 B-2의 스텔스 능력과 관련하여 엔진에 강력한 정전기장을 형성시켰다는 의견도 내놓고 있으나 당연히 GE는 이에 대한 아무런 답변이나 자료를 내놓지 않고 있다.
한편 1990년대 들어서 SR-71의 퇴역이 예정되자 임무가 완전히 공통되는 것은 아니지만 U-2에 탑재하는 정찰용 센서와 장비들이 늘어났고 덩달아 중량도 증가하게 됐다. 게다가 기존에 써먹었던 J75 엔진의 연식이 너무나 오래되어 유지보수가 어려워졌고 거지같은 연비로 이미 많은 애로사항을 경험한 터라 F118-GE-101로의 교체가 이루어진다.[9] J75와 추력은 거의 비슷한 수준이지만 엔진 자체의 무게도 훨씬 가벼울 뿐더러 향상된 연비에 의해 항속거리와 체공시간이 비약적으로 증가 했고 여기에 초고공에서의 운용을 위한 개량작업도 병행되어 80,000 ft 근처의 고도에서 작전하는 것도 가능해졌다. 1994년 10월부터 F118로 엔진을 교체하기 시작해서 1998년까지 총 36대의 개량을 완료했고 이 물량에는 조종사 훈련용인 TU-2S도 포함되어 있다.
그런데 록히드 마틴은 2015년 8월 U-2의 첫 비행 60년을 맞아(...) TR-X라는 새로운 정찰 플랫폼을 스스로 이야기하고 나왔다. 이런 소리를 할 사람들은 오직 스컹크 웍스 밖에 없는데 U-2와 RQ-4 글로벌호크의 임무를 통합시키는 개념으로서 유인/무인 조종의 선택이 가능한데다 기존에 U-2에서 사용하던 정찰용 기재들을 그대로 운용할 수 있는 장점을 지니고 있다. 당연히 스텔스 형상의 플랫폼으로서 2019년으로 예정된 U-2 계열의 퇴역을 앞두고 미 공군이 충분히 군침을 흘릴만한 매력적인 요소들을 지니고 있다. 여기에 탑재할 엔진으로서 F118이 가장 유력한 후보에 올라와 있긴 하지만 F118의 생산 자체가 1997년에 종료됐기 때문에 U-2S 탑재된 엔진을 끄집어내서 잘 닦아다가 다시 써먹을 공산이 크다. 김정은 침실 엿볼 U-2 대체 차세대 첩보기 TR-X 공개
3. 관련 링크
(영문 위키백과) General Electric F118
[1] 초기에는 B-2를 무려 132대 생산할 계획이었으나 말도 안되는 가격때문에 꼴랑 21대로 시원하게 칼질을 당했는데 그나마도 2008년에 1대를 해먹어서 딱 20대만 운용중에 있다.[2] 대략 1988년 무렵까지 이 기체에 대한 형상조차 짐작을 못할 만큼 모든 사항이 극비였다.[3] 등유와 휘발유를 50:50으로 혼합한 연료로서 미 공군에서는 1995년까지만 사용됐다.[4] 미 해군도 1980년대 초반까지는 항모전투단에 고휘발성 AV GAS (Aviation Gasoline)를 연료로 하는 고물딱지 함재기들이 있었으나 1998년에 퇴역한 CV-62 USS 인디펜던스의 경우 1985~1988년 수명 연장작업을 거치면서 AV GAS의 저장고를 일반 제트연료 저장용으로 변신시키는 노가다를 했었다.[5] 당연히 이 부분에 RAM을 집중적으로 떡칠해놨다.[6] B-1도 그 무식한 덩치에 비해 놀랍도록 낮은 RCS를 지니고 있는데 공기 흡입구의 구조가 B-2와 대단히 흡사하다. 신빙하기 어렵겠지만 전면부 RCS가 F-15의 절반 이하이며 F-4에 비해서는 무려 1/6 수준이다. [7] GE가 공개한 GE-100의 최대 추력은 19,000 lbf이긴 한데 미 공군은 이런 구조로 인해 뭔 짓을 하더라도 17,000 lbf 이상을 만들어내기 힘들다고 밝힌 바 있다.[8] B-2가 아무리 야간 위주로 작전한다 하더라도 비행운의 발생은 적에게 노출될 수 있는 보통 골치아픈 문제가 아니라서 애초에는 비행운의 근본 원인인 물 입자의 크기를 줄이기 위해 염화 불화 술폰산 (Chloro Fluorosulfuric Acid)이라는 화학물질을 살포해서 배기가스와 혼합하려는 생각까지 했으나 부식성이 너무 강해서 위험했고 다른 물질을 골라다가 써보려고도 했지만 영 좋지 않은 생각이라는 의견들이 많아 이 방안은 곧 취소된다. 대신에 연소실의 개량과 배기가스의 온도 조절과 관련된 운항 시스템을 개발하고 비행운 발생시 조종사에게 경고 신호를 전송하는 해결책이 마련되기에 이른다.[9] 사실 이 시기에 애프터버너를 제거한 F404로 교체하는 것도 생각할 수 있었지만 약 7,000 lbf 가량 추력이 딸려서 별반 선택의 여지가 없기도 했다.