F-16XL
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1. 제원
2. 개요
미공군은 돈 잡아먹는 괴물인 F-111 Aardvark 장거리 전폭기를 대체하는 후계기 ETF(Enhanced Tactical Fighter)계획을 발표한다. ETF의 필요조건은 고속, 장거리 순항능력, 저고도 비행성능으로 F-16XL은 F-15E와 경쟁했으나 탈락했다.
가격은 조금 저렴했지만 덩치도 조금 작고 엔진 숫자(1개 VS 2개(F15))도 적어 항속거리와 무장 탑재량에서 F-15E보다 떨어졌던 게 원인이다. 사실 F-16이라고 하기에는 이미 거의 다른 기종이라 유지관리 측면에서도 F-15E보다 떨어졌다.
ETF(Enhanced Tactical Fighter)에서 F-15E에 패배이후 F-16XL 2대는 NASA로 넘어가서 주익 구조를 마구 변형해 각 종 비행 실험에 사용되는데 변경된 주익 형상 덕분에 추력대 중량비가 낮음에도 불구하고 간단하게 슈퍼크루즈 능력을 달성했다고 한다. 그리고 NASA에서도 1998년까지 비행실험을 완전히 끝낸 2대의 F-16XL은 현재 Dryden 비행연구소에 보관중이다.
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NASA에서 실험중인 F-16XL
3. 상세
F-16XL 특유의 더블 델타 윙 주익구조는 델타익 특유의 비행단점을 커버하기 위해 만들어진 구조이다. 델타익 전투기의 최대장점은 익면적이 넓고 후퇴각이 커서 고속비행에 극단적인 강점이 있는 기체 구조다. 델타익 구조 자체는 초음속 순항을 위한 주익의 후퇴각을 되도록 많이 주다 보니 자연스레 만들어진 구조로 고속 요격기에 아주 적합한 구조이다. 델타익은 주익과 동체가 넓게 접합되는 기체구조인지라 구조적으로도 워낙 튼튼하며 넓은 주익면적 덕분에 연료탑재와 무장장착에도 크게 유리한 면이 있다. 그러나 장점이 있으면 단점도 있는법. 전통 델타익은 수평미익이 없다. 이 말은 플랩등과 같은 고양력장치를 쓸 수 없는 구조이다보니 특히 아음속 영역대에서 기동성이 나쁘고 조종성도 극단적으로 나쁠수 밖에 없다. 저속에서 양력이 적은 구조니 착륙시 받음각을 크게 해야 한다는 문제점도 있다. 여기에 수평미익이 없으면 부수적으로 무장장착과 사용시 밸런스도 맞추기도 매우 힘들다고 하며 공대지 능력이 극히 취약하다는 한계도 있다.
그래서 F-16XL은 델타익으로도 저고도 비행성능과 조종성, 기동성능도 달성하기 위해 동체와 맞닿은 주익 시작부분의 각도를 밋밋하게 하고 주익 끝부분이 극단적으로 걲어진 더블 델타익의 일종인 cranked-arrow형 델타익을 선택했다. 고속 비행성과는 반대로 기동성과 조종성은 인위적인 공기흐름 즉 항공역학의 반대의 공기흐름을 의도적으로 만드는것을 통해 달성되는데, 주익 전연에 각도에 변화를 주는 cranked-arrow형 델타익도 이래서 만들어 졌다. 아음속대에서 양력을 얻고 비행안정성을 주기위한 노력의 산물이다.
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F-16XL은 거대한 cranked-arrow 델타익 장착 덕분에 기본 플렛폼인 F-16에 비해 길이는 1.4m, 무게는 1.3톤정도 늘어 났다. 그러나 가벼운 합금소재와 탄소복합소재의 대량사용으로 생각보다 기체무게는 크게 늘어나지 않은편이었다. 그 큰 덱타익 덕분에 연료탑재량이 F-16에 비해 80%이상 늘어난 5.5톤에 달한다. F-16XL은 F-16에 2배의 무장을 하고도 작전거리는 오히려 40%이상 더 늘어 났을정도로 폭장량과 항속거리가 대폭 증가했다
비행성능도 원형보다 획기적으로 개선되었다. F-16XL은 F-16에 비해 초음속과 아음속 영역에서 각 각 25%와 11% 양항비가 개선됐다고 한다. 그리고 기본형에 달려 있던 벤트럴핀의 제거했음에도 불구하고 저고도 비행성능 역시 기본형 F-16을 크게 상회했다. 초음속,아음속 ,고고도,저고도 전 영역에서 F-16의 비행성능을 훨씬 능가했다고 알려졌다. 엔진출력은 F-16과 같지만 제공,공대지 성능 모두 우수하다. 델타익 덕분에 무장 포인트가 자그마치 27곳이나 된다. 단발 엔진으로 추력이 상대적으로 약하다는 단점을 빼면 무장 장착 능력은 F-15E에도 그다지 뒤쳐지지 않는다
결과적으로 F-16XL은 단발기임에도 불구하고 독특한 주익형상 설계 덕분에 상승력은 물론 항속거리,폭장량,저고도 침투능력등 어느 하나도 F-15에 뒤쳐지지 않았다고. 그러나 당시 시대가 국방비 예산이 풍부한 냉전시기 한가운데였고 단발이라는 단점 때문에 미공군은 보다 고가지만 안정적인 쌍발구조인 F-15E에 손을 들어 준다
덧붙여 F-16E/F라는 형식번호는 본래 이 F-16XL의 양산형에게 붙여질 예정이었던 형식번호였다고 한다. F-16XL의 단좌 양산형에는 F-16E, F-16XL의 복좌 양산형에는 F-16F가 붙여질 예정이었다고 전해진다. 즉 F-16XL이 양산화되었다면 F-16E/F라는 형식번호는 우리가 알고 있는 F-16E/F Block60 대신 이 F-16XL에게 붙여졌을 것이라는 이야기다.
그러나 F-16XL이 양산화되지 못하면서 이 F-16E/F라는 형식번호는 한동안 묻혔다. 이후 우리가 알고 있는 UAE의 F-16E/F Block60에게 붙여졌다.