보잉 X-32

1. 개요

보잉 X-32는 미국 합동 공격 전투기(JSF) 프로그램의 개념 실증기로, 보잉사가 개발했다. 1990년대 초 시작된 JSF 프로그램은 F-16, F/A-18, 해리어 II 등 기존 전투기를 대체할 스텔스 기능을 갖춘 전투기 개발을 목표로 했으며, 보잉과 록히드 마틴이 개념 시연기 제작 계약을 체결했다. X-32는 델타익 설계를 특징으로 하며, 기존 이착륙(CTOL), 항공모함 이착륙(CV), 단거리 이착륙(STOVL)을 시연하도록 설계되었다. X-32는 록히드 마틴의 X-35와 경쟁했으나, 2001년 록히드 마틴 X-35가 JSF로 선정되었다. 현재 X-32A는 미국 공군 국립 박물관에, X-32B는 퍼턱센트 리버 해군 항공 박물관에 전시되어 있다.

2. 개발 배경

1993년, 방위고등연구계획국(DARPA)은 미국 국방부의 F-16, F/A-18, AV-8B 해리어 II 등 경량 전투기 및 공격기를 대체할 스텔스기 개발을 목표로 공통 저가형 경전투기(CALF) 프로젝트를 시작했다.

비슷한 시기에 합동 첨단 공격 기술(JAST) 프로젝트가 시작되었고, 1994년 미국 의회는 이 두 프로젝트를 JAST라는 이름으로 통합하도록 명령했다. 1995년에는 합동 공격 전투기(JSF) 프로그램으로 이름이 변경되었다.

보잉과 록히드 마틴은 각각 두 대의 개념 시연기를 제작하는 계약을 체결했다. 이 전투기들은 기존 이착륙(CTOL), 항공모함 이착륙(CV 버전), 단거리 이륙 및 수직 착륙(STOVL)을 시연해야 했다.

통합타격전투기(JSF) 계획에 따라 개발된 스텔스 시제 실험기는 록히드 마틴사의 X-35와 비교 시험을 거쳤으나, X-35가 채택되면서 X-32 계획은 불채택되었다.

2.1. 설계 및 특징

X-32는 다양한 합동 타격 전투기(JSF) 기종 간의 차이를 최소화하여 제조 및 수명 주기 비용을 줄이는 것을 목표로 설계되었다. 이를 위해 대형 일체형 탄소 섬유 복합재 델타익을 중심으로 설계되었다. 날개는 9.15m의 폭과 55도의 전연 후퇴각을 가졌으며, 최대 약 9071.84kg (9000kg)의 연료를 탑재할 수 있었다. 높은 후퇴각은 제한적인 천음속 공기역학적 항력을 제공하면서 두꺼운 날개 단면을 사용하고, 날개에 장착된 컨포멀 안테나 장비를 위한 적절한 각도를 제공하기 위한 것이었다.

비용 절감을 위해 보잉은 해병대의 단거리 이륙 및 수직 착륙(STOVL) 요구 사항에 맞춰 직접 양력 추력 편향 시스템을 선택했다. 이는 주 엔진 주변에 추력 편향 모듈을 추가하는 것만으로 충분했기 때문이다. 그러나 이로 인해 엔진을 조종석 바로 뒤에 장착해야 했고, 무게중심을 앞으로 이동시켜 중립 자세의 호버링을 가능하게 했다. 직접 양력 시스템 선택의 또 다른 영향은 대형 턱 장착형 공기 흡입구였는데, 이는 수평 속도가 0일 때 램 에어 압력을 이용할 수 없을 때 호버링에 필요한 추력을 제공하기 위해 주 엔진에 충분한 공기를 공급하기 위해 필요했다. 이 대형 흡입구는 레이더에 압축기 블레이드가 직접 노출될 가능성이 있었는데(레이더 단면적 참조), 이를 완화하기 위한 기술이 적용되었다.

X-32의 외형적인 특징은 무미익 델타 형식이라는 점이다. 이는 스텔스성 향상을 위해 채용되었으며, 실제로 X-35보다 우수한 스텔스성을 가진 것으로 알려졌다. 무미익 델타 형식은 기수 들림 시 엘레본을 올리는 형태가 되므로 저속에서의 양력을 확보하기 어려워 단거리 이착륙 성능이 떨어지고, 함상기로 채용하는 데 불리하다. 이를 위해 주익 전단에 에이펙스 플랩이라는 강력한 기수 들림 모멘트를 발생시키는 장치가 추가되었다. X-32B에는 에이펙스 플랩이 장착되지 않았고, 날개 폭도 짧아졌다.

하부에 거대한 공기 흡입구가 있는 것도 특징적이다. 거대한 공기 흡입구는 X-32B가 수직 이착륙을 할 때 대량의 공기를 흡입하기 위해 설치되었다. 그러나 X-32B는 호버링 시험 시 초음속 비행에 필요한 공기 흡입구의 선단부를 제거했기 때문에, 한 번의 비행으로 초음속 비행과 수직 착륙을 모두 수행할 수 없었다. 주익에는 탄소 섬유복합재가 사용되었다. 앞바퀴에는 F-16의 것이, 캐노피에는 AV-8의 것이 사용되었다. X-35에는 없었던 동체 내 웨폰 베이도 갖추고 있으며, 공중 급유 수유 장치는 두 기체 모두 해군식 프로브를 채용했다.

X-32는 정부가 정한 모든 요구 사항을 충족했지만, 설계 확정 단계에서 미국 해군의 요구 사항이 변경되어, 그대로의 설계로는 대응할 수 없는 문제가 발생했다. 그 결과 양산형에서는 수평 꼬리 날개를 장착하고, 공기 흡입구도 형상을 변경하여 큰 받음각 시의 공기 흐름을 개선할 것으로 예상되었다.

엔진은 P&W의 F119터보팬 엔진을 탑재했다. 주 배기구는 2차원 추력 편향 노즐로 되어 있으며, 착륙 진입 시의 피치 조종에 사용된다. 수직 이착륙 능력을 갖는 X-32B의 엔진은 해리어나 해리어 II와 같이 동체 중앙에서 두 개로 갈라진 리프트 노즐에 의해 제트 엔진의 배기를 직접 아래로 향하게 함으로써 수직 이착륙을 수행하는 직접 배기 방식이다.

2.2. 시험 비행 및 경쟁

X-32A(통상 이착륙 및 항공모함 이착륙 시험용)는 2000년 9월 18일 보잉의 팰름데일 공장에서 에드워드 공군 기지까지 첫 비행을 했다. 보잉 시험 조종사 프레드 녹스가 조종한 이 비행기는 약 150kn의 속도로 이륙하기 전 약 670.56m의 활주로를 사용했다. 비행 중 약 3048.00m 고도와 200kn의 속도에 도달했으며, 13°의 받음각을 기록했다. X-32A는 F-22의 애프터버닝 터보팬 엔진인 F119-PW-614C로 구동되었다.

X-32B(단거리 이륙 수직 착륙형)는 2001년 3월 29일에 첫 비행을 했다. 팰름데일에서 에드워드 공군기지까지 50분 동안 비행했다. X-32B는 F119-PW-614S 엔진으로 구동되었는데, 이 엔진은 정상 비행에서는 일반적인 애프터버닝 터보팬으로 작동했다. STOVL 모드에서는 버터플라이 밸브가 엔진 배기가스를 항공기 무게 중심 근처의 추력 벡터 노즐로 전환했다. X-32B는 AV-8B 해리어 II와 마찬가지로 제트 배기의 추력 벡터링 방식으로 STOVL 비행을 수행했다.

록히드 마틴의 X-35와의 비교 시험 결과, 2001년 10월 26일 미 국방부는 X-35를 JSF로 선정했다. X-32는 엔진과 수직 이착륙 방식의 관계상 대용량 폭탄창 설치가 어렵다는 점 등이 약점으로 지적되었다.

3. 제원

X-32는 통합타격전투기 계획(JSF: Joint Strike Fighter)에 따라 개발된 스텔스 시제 실험기(개념 실증기)이다. 통상 이착륙형/항공모함 이착륙형인 X-32A와 단거리 이륙 수직 착륙형인 X-32B 두 가지 시제기가 제작되었다.

3.1. 일반 제원

* 승무원: 1명
* 길이: 15.47m
* 넓이: 10.97m
* 높이: 5.28m
* 엔진: F119 터보팬 엔진 (플랫 & 휘트니사)
* 최고 속도: 마하 1.6

3.2. 무장

* M61A2 20mm 발칸포 1문
* 고정 무장으로, 분당 6000발을 발사할 수 있으며 발사 속도 조절이 가능하다.
* M61A2 20mm 발칸포 제원

* AIM-120 암람 중거리 공대공 미사일 6기
* AIM-120 암람 중거리 공대공 미사일 제원

* 내부 무장: AMRAAM 공대공 미사일 6발 또는 AMRAAM 공대공 미사일 2발 및 2,000 lb (900kg)급 유도 폭탄 2발
* 외부 무장: 유도 무기, 대레이더 미사일, 공대지 무기, 보조 연료 탱크 등 약 15,000 lb (6800kg)의 다양한 외부 탑재물

4. 현재 상태

2005년, 보잉 X-32A는 데이턴 근처의 미국 공군 국립 박물관으로 옮겨졌다. JSF 경쟁이 끝난 후 몇 년 동안 야외에 방치되어 그 상태가 악화되었다. 2023년 12월, 박물관은 3개월에 걸친 기체 복원을 완료했다. 2024년 5월 31일, X-32A는 운 좋게 실패한 YF-23 "블랙 위도우 II"와 가깝게 주차된 상태로 연구 개발 갤러리에 전시되었다.

X-32B는 2005년 세인트 메리스 카운티, 메릴랜드의 NAS 퍼턱센트 리버 인근에 있는 퍼턱센트 리버 해군 항공 박물관으로 이송되었다. 2009년 6월, 박물관의 복원 시설에서 복원을 거쳐 야외에 전시되었지만, 외부 환경에 노출되어 심각하게 열화되었다.