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노스롭 그루먼 X-47B

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1. 개요

노스롭 그루먼 X-47B는 미국 해군이 개발한 무인 전투 항공기(UCAV)로, 항공모함에서의 운용을 목표로 개발되었다. 2000년대 초반부터 개발이 시작되어, X-47A 페가수스를 거쳐 2011년 X-47B가 처음 비행했다. X-47B는 항공모함 이착륙 및 공중 급유 시연에 성공했으며, 다양한 시험 비행을 통해 무인 항공기의 기술적 가능성을 입증했다. 이후 UCLASS 프로젝트의 요구 사항에 부합하지 않아 퇴역했지만, MQ-25 스팅레이 입찰을 위한 시험기로 활용되기도 했다. X-47B는 무인, 아음속 비행, 3,889km 이상의 항속 거리, 2,000kg의 무장 탑재 능력을 갖춘 것이 특징이다.

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2. 역사

2013년 5월 14일 항공모함에서 이륙에 성공한 X-47B는 7년 간 15억달러(약 1.67조)가 투입돼 개발되었다. 순항거리는 3900km이며 한번 급유로 6시간 동안 비행한다.[68]

2. 1. 개발 배경

2013년 5월 14일 항공모함에서 이륙에 성공한 X-47B는 7년 간 15억달러(약 1.67조)가 투입돼 개발되었다. 순항거리는 3900km이며 한번 급유로 6시간 동안 비행한다.[68]

2015년 4월 X-47B의 공중 급유 비디오


미국 해군은 2000년까지 실질적인 UCAS 노력에 착수하지 않았으며, 이때 보잉과 노스롭 그루먼에 각각 200만달러의 계약을 체결하여 15개월간의 개념 탐구 프로그램을 진행했다.[9] 해군 UCAV의 설계 고려 사항에는 부식성 염수 환경 처리, 발사 및 회수를 위한 갑판 처리, 지휘 및 통제 시스템 통합, 항공모함의 높은 전자기 간섭 환경에서의 작동 등이 포함되었다. 해군은 UCAV를 정찰에 사용하여 보호된 영공을 침투하고 후속 공격을 위한 표적을 식별하는 데 관심이 있었다.[10]

X-47B의 기반이 된 노스롭 그루먼의 개념 증명기 X-47A 페가수스는 2003년에 처음 비행했다.[11] J-UCAS 프로그램은 4개년 국방 계획 이후 2006년 2월에 종료되었다. 미국 공군과 해군은 자체 UAV 프로그램을 진행했다. 해군은 노스롭 그루먼의 X-47B를 무인 전투 항공 시스템 시연기(UCAS-D) 프로그램으로 선정했다.[15] 현실적인 테스트를 제공하기 위해, 시연기는 기존 미사일을 탑재할 수 있는 풀 사이즈 무기 탑재 공간을 갖춘, 예상되는 운영 기체와 동일한 크기와 무게로 제작되었다.[12][13][14]

X-47B 산업 팀에는 록히드 마틴, 프랫 & 휘트니, GKN 에어로스페이스, 이튼, 제너럴 일렉트릭, UTC 에어로스페이스 시스템즈, 델, 허니웰, 무그, 윈드 리버, 파커 에어로스페이스, 사전트 에어로스페이스 & 디펜스, 록웰 콜린스 등이 하청업체로 참여했다. X-47B 프로토타입은 2008년 12월 16일 캘리포니아주 팜데일에 있는 공군 제42 공장에서 공개되었다. 첫 비행은 2009년 11월로 예정되었지만, 프로젝트는 일정에 뒤처졌다. 2009년 12월 29일, 노스롭 그루먼은 팜데일 시설에서 항공기의 견인 택시 테스트를 감독했으며, 2010년 1월에 처음으로 자체 동력으로 택싱을 수행했다.[15]

2. 2. 시험 비행

X-47B 시범기인 에어 비클 1(AV-1)의 첫 비행은 2011년 2월 4일 캘리포니아주 에드워드 공군 기지에서 이루어졌다.[16][17] 2011년 9월 30일에는 착륙 장치를 접은 채 순항 구성을 갖춘 상태로 처음 비행했다.[18] AV-2로 지정된 두 번째 X-47B 시범기는 2011년 11월 22일 에드워드 공군 기지에서 처녀 비행을 수행했다.[19]

2011년 2월 4일 캘리포니아주 에드워드 공군 기지에서 X-47B의 첫 이륙


두 대의 X-47B는 처음에는 에드워드 공군 기지와 메릴랜드주 패턱슨 강 해군 항공 기지에서 50번의 시험을 거쳐 2013년에 해상 시험을 완료하는 3년의 시험 프로그램을 가질 예정이었다.[19][20] 그러나 일관성 있는 성능을 보여 예비 시험은 16번의 비행으로 종료되었다.[21] 해군은 이들이 항공모함 발사 및 회수뿐만 아니라 자율적인 공중 급유를 프로브 앤 드로그 방식으로 시연하도록 결정했다. 2011년 11월 해군은 2014년에 한 대의 X-47B에 공중 급유 장비와 소프트웨어를 추가하여 시험할 것이라고 발표했다.[22] 또한 시범기에 무장을 장착하지 않을 것이라고 확언했다.[21] 2012년 노스롭 그루먼은 지상 요원이 항공모함 갑판에서 X-47B를 조종할 수 있도록 설계된 착용형 원격 제어 시스템을 시험했다.[23]

2012년 5월, AV-1은 패턱슨 강에서 고강도 전자기 간섭 시험을 시작하여 계획된 전자전 시스템과의 호환성을 시험했다.[24] 2012년 6월, AV-2는 항공모함에 정밀하게 접근하는 능력을 검증하기 위해 착륙 및 사출을 포함한 일련의 시험을 시작하기 위해 패턱슨 강에 도착했다.[25] 2012년 11월 29일, 첫 번째 육상 기반 사출 시험이 성공적으로 수행되었다.[26][27]

2012년 11월 26일, X-47B는 버지니아주 노퍽 해군 기지에서 항공모함 기반 평가를 시작했다.[28] 2012년 12월 18일, X-47B는 첫 번째 해상 시험 단계를 완료했으며, 항공모함의 비행 갑판, 격납고, 통신 시스템과 호환되는 "뛰어난" 성능을 보였다. 갑판 시험이 완료되자 X-47B는 추가 시험을 위해 NAS 패턱슨 강으로 돌아갔다.[29] 2013년 5월 4일, 패턱슨 강에서 모의 항공모함 갑판에 성공적으로 착륙했다.[30] 2013년 5월 14일, 대서양에서 ''조지 H.W. 부시''에서 발사되어 무인 항공기가 항공모함에서 캐터펄트 방식으로 발사된 최초의 사례가 되었다.[31][32] 2013년 5월 17일에는 ''조지 H.W. 부시''에서 운행 중 터치 앤 고 착륙 및 이륙을 수행하여 또 다른 최초의 기록을 세웠다.[33]

2013년 5월 14일 ''조지 H.W. 부시''의 항공기 엘리베이터에 날개를 접은 X-47B


2013년 5월 14일 ''조지 H.W. 부시''에서 발사되는 X-47B


2013년 7월 10일, X-47B는 패턱슨 강에서 발사되어 ''조지 H.W. 부시'' 갑판에 착륙하여 해상에서 무인 항공기의 최초의 어레스티드 착륙을 수행했다.[34] 이후 ''조지 H.W. 부시''에서 두 번째 성공적인 어레스티드 착륙을 완료했지만, 세 번째 시도는 기술적 문제로 인해 버지니아주 왈롭스 비행 시설로 우회되었다.[35] UAV의 세 가지 항법 하위 시스템 중 하나가 고장났으며, 다른 두 하위 시스템에서 이를 감지하여 조작자에게 알렸고, 조작자는 착륙을 중단하는 절차를 따랐다. 해군은 문제 감지가 X-47B의 신뢰성과 자율 작동 능력을 입증했다고 밝혔다.[36]

2013년 7월 10일 ''조지 H.W. 부시''에 성공적으로 착륙하는 X-47B


2013년 7월 15일, 501로 지정된 두 번째 X-47B는 기술적 문제로 인해 ''조지 H.W. 부시''에 대한 또 다른 계획된 착륙을 중단해야 했다.[37][49] 관계자들은 프로그램에 성공적인 해상 착륙이 한 번만 필요하다고 주장했지만, 시험자들은 3번을 목표로 했고 4번 중 2번을 달성했다.[49] 해군은 조기 퇴역에 대한 비판을 받은 후 2014년까지 두 대의 X-47B를 계속 비행했다.[38] 해군은 이후 2013년과 2015년 사이에 X-47B를 항공모함에 배치하여 UAV가 70대의 항공기를 갖춘 항공모함 항공단과 원활하게 협력할 수 있음을 시연하고자 했다.[39]

2013년 9월 18일, X-47B는 UCAS-D 프로그램의 100번째 비행을 수행했다. 프로그램 목표는 7월에 완료되었으며, 여기에는 항공모함 비행 갑판에 대한 총 16번의 정밀 접근, 웨이프(wave-off) 기능 5회, 터치 앤 고 착륙 9회, 어레스티드 착륙 2회, 캐터펄트 발사 3회가 포함되었다.[40] 2013년 11월 10일, ''시어도어 루스벨트''에서 시험이 계속되었다. 이 단계에서 UAV와 발사, 회수 및 비행 작전 중의 항공모함 승무원 간의 X-47B의 디지털화된 항공모함 제어 환경이 시험되었다.[41] 2014년 ''시어도어 루스벨트''에서의 시험은 UAV가 항공모함 운용을 방해하지 않고 유인 항공기 사이에서 신속하게 이륙, 착륙 및 패턴 유지를 할 수 있는지를 시험하기 위한 것이었다. 또한 갑판에서 처음으로 제트 분사 전환기를 사용하여 그 뒤의 작전에 영향을 주지 않고 이륙할 수 있었다.[42]

2014년 4월 10일, X-47B는 첫 번째 야간 비행을 수행했다.[43] 2014년 8월 17일, F/A-18 호넷과 함께 ''시어도어 루스벨트''에서 이륙 및 착륙하여 UAV가 항공모함에서 유인 항공기와 함께 작동한 최초의 사례가 되었다. 호넷이 항공모함에서 발사된 후 X-47B가 뒤따랐다. 잠시 비행한 후 X-47B는 착륙하여 즉시 다시 이륙하여 시스템 동작을 확인했다. 24분 후 X-47B는 비행 갑판에 착륙하여 호넷이 착륙할 공간을 주기 위해 택싱했다. 시연은 모든 시험 목표를 충족했으며, ''조지 H.W. 부시'' 및 ''시어도어 루스벨트''에서 8번의 캐터펄트 발사, 30번의 터치 앤 고, 7번의 어레스티드 착륙을 완료하여 X-47B의 다섯 번째 해상 시험 기간을 기록했다.[44] 시험은 2014년 8월 24일에 성공적으로 완료되었으며, X-47B는 5번의 캐터펄트 발사, 4번의 어레스티드 착륙, 9번의 터치 앤 고 착륙을 완료했다. 야간 택싱 및 갑판 처리 작업도 처음으로 수행되었다. 이는 유인 호넷과 90초 간격으로 발사 및 회수하는 목표를 충족했다.[45] 2015년 4월, X-47B는 메릴랜드주 해안 상공에서 오메가 에어 KC-707 유조선으로 세계 최초의 완전 자율 공중 급유를 성공적으로 수행했다.[1][46] 이는 요구되는 모든 주요 시연 작업을 완료했음을 의미했다.[7]

2. 3. 퇴역 및 영향

X-47B는 7년간 15억 달러(약 1.67조)가 투입되어 개발되었으며, 순항거리는 3900km, 1회 급유 시 6시간 동안 비행이 가능하다.[68] 이 프로젝트는 2007년 해군이 수여한 6.358억달러 규모의 계약으로 초기 자금을 지원받았으며, 2012년 1월까지 총 프로그램 비용은 약 8.13억달러로 증가했다.[48] X-47B UCAS-D 프로그램에 대한 정부 자금 지원은 회계 연도가 종료되는 2013년 9월 말에 소진될 예정이었다.[49] 그러나 2014년 6월, 해군은 X-47B의 "시연 후" 개발을 위해 추가로 6300만달러를 제공했다.[50]

2015년 2월, 해군은 UCLASS 함대 구축을 위한 민간 입찰 경쟁이 2016년에 시작될 것이며, 해당 항공기는 2020년대 초에 실전 배치될 것으로 예상된다고 발표했다.[6] 보도에 따르면, X-47B의 시험 비행 성공에도 불구하고 관계자들은 UCLASS 프로젝트의 요구 사항에 비해 비용이 너무 많이 들고 스텔스 기능이 충분하지 않다고 우려했다.[6] 2015년 4월, X-47B 시제기는 비행 시험 완료 후 박물관 전시물이 될 것이라고 보도되었다.[7][51] 2015년 6월, 미국 해군 장관 레이 마버스는 X-47B 프로그램은 계속되어야 하지만, 노스롭-그루먼이 UCLASS 계약 경쟁에서 부당한 이점을 얻어서는 안 된다고 말했다.[52] 2015년 7월, 해군은 X-47B가 박물관 전시물로 전환되는 대신 비행 가능한 상태로 유지되어 다양한 후속 평가를 가능하게 할 것이라고 발표했다.[8]

2017년 1월, 첫 번째 X-47B는 메릴랜드주 패턱센트 강 해군 항공기지(NAS Patuxent River)를 출발하여 캘리포니아주 팜데일에 있는 노스롭-그루먼의 제조 공장으로 이동했다.[53] 2017년 8월, Aviation Week는 노스롭-그루먼의 MQ-25 입찰을 위한 시험기로 개조된 X-47B의 사진을 게재했다.[54] 2017년 10월 25일, 회사는 MQ-25 경쟁에서 철수한다고 발표하며, 서비스 요청 조건에 따라 운영할 수 없다고 밝혔다.[55] 개조된 갑판 처리 시스템 시연은 계획되었지만 중단되었다. 한 대의 X-47B는 2019년 봄에 필요한 유지 보수 정적 엔진 가동을 수행했고, 다른 한 대는 격납고에 보관되었다. 구형 X-47A 페가수스 항공기도 팜데일의 덮인 야외 격납고에 보관되었으며, 일반인은 팜데일 시설에 들어갈 수 없다.

3. 특징

X-47B는 F-16과 마찬가지로 프랫 앤 휘트니 F100-220U 터보펜 엔진 1개를 사용하며, 최대이륙중량도 20톤으로 같다. 그러나 최대무장량은 2톤으로, 7.7톤인 F-16보다 훨씬 적다. 미국은 최대무장량 4톤의 X-47C를 개발하고 있다.[1]

한국은 독도함에 X-47B와 같은 무인공격기를 배치할 계획은 없지만, 당초 독도함은 길이 14m, 최대이륙중량 14톤인 AV-8B 해리어 II 전투기 탑재를 고려했다. X-47B는 최대이륙중량 20톤으로 AV-8B 해리어 II보다 무겁지만, 길이는 11m로 더 작다. 영국, 프랑스, 러시아, 중국, 인도 등은 최대이륙중량 7~20톤에, 외형은 X-47B와 비슷하거나 같은 삼각날개 스텔스 무인공격기를 개발하고 있다.[1]

3. 1. 디자인

F-35 스텔스 전투기는 내부에 1360kg의 폭탄을 장착할 수 있는 반면, X-47B는 2000kg의 폭탄을 장착할 수 있어 F-35 보다 더 많은 폭탄을 탑재할 수 있다.[1]

X-47B의 일반 특성은 다음과 같다.[1]

{| class="wikitable"

|-

! 항목

! 내용

|-

| 승무원

| 무인

|-

| 길이

| 11.63m

|-

| 날개폭

|

펼침18.92m
접힘9.41m



|-

| 높이

| 3.1m

|-

| 경하중량

| 6350kg

|-

| 최대이륙중량

| 20215kg

|-

| 엔진

| 프랫 앤 휘트니 F100-220U 터보펜 1기

|}

X-47B의 성능은 다음과 같다.[1]

항목내용
최대 속도아음속 (마하 0.9 정도)
순항 속도마하 0.45 이상
항속 거리3889km 이상
상승 한도12190m



X-47B의 무장은 다음과 같다.[1]

항목내용
내부무장창2개
최대무장량2000kg



X-47B의 항공전자장비는 다음과 같다.[1]

항목내용
전자광학 카메라, 적외선 카메라EO/IR
합성개구레이다SAR/ISAR/GMTI/MMTI
전자전(ESM) 장비있음


3. 2. 엔진

F-16 전투기와 동일한 프랫 앤 휘트니 F100-220U 터보펜 엔진을 1개 사용한다. 최대이륙중량은 20톤으로 동일하다. 그러나 최대무장량은 2톤으로, 7.7톤인 F-16보다 훨씬 적다. 미국은 최대무장량 4톤의 X-47C를 개발 중이다.[1]

3. 3. 성능

X-47B는 프랫 앤 휘트니 F100-220U 터보팬 엔진 1개를 사용하며, 최대 이륙 중량은 20톤이다. 최대 무장량은 2톤으로, 내부 무장창 2개에 최대 약 2041.16kg의 폭탄을 장착할 수 있다.

구분내용
최대 속도아음속(마하 0.9 정도)
순항 속도마하 0.45 이상
항속 거리2,100 해리 이상 (3,889+ km)
상승 한도약 12192.00m


4. 한국과의 관계

한국은 독도함에 X-47B와 같은 무인공격기를 배치한다는 계획은 없지만, 당초 독도함은 길이 14m, 최대이륙중량 14톤의 AV-8B 해리어 II 전투기 탑재를 고려했다. X-47B는 최대이륙중량 20톤으로 AV-8B 해리어 II보다 무겁지만, 길이는 11m로 더 작다. 영국, 프랑스, 러시아, 중국, 인도 등은 최대이륙중량 7~20톤에, 외형은 X-47B와 비슷하거나 같은 삼각날개 스텔스 무인공격기를 개발하고 있다.

F-35 스텔스 전투기는 내부무장창이 2개이며, 약 1360.78kg (1360kg)의 폭탄을 장착할 수 있다. X-47B 스텔스 무인공격기도 내부무장창이 2개이며, 약 2041.16kg (2000kg)의 폭탄을 장착할 수 있어 F-35보다 내부 폭탄 장착량이 많다.

5. 파생형

해군은 X-47B의 소프트웨어를 사용하여 무인 공중 급유 능력을 시연했다. 2013년 8월 28일, 칼스팬에서 운용하는 리젯 25는 X-47B의 기술을 탑재한 대리 항공기로서 자율 비행하면서 보잉 707 급유기에서 급유를 받았다.[58] 이 시험은 무인 및 선택적 유인 항공기가 자동화된 공중 급유 능력을 갖추어 비행 거리, 지속성 및 유연성을 크게 향상시킬 수 있음을 보여주기 위한 것이었다.[58] 자율 공중 급유를 추가로 시연하려는 계획은 해군의 2014 회계 연도 예산에서 삭감되었지만,[59] X-47B는 2015년 4월에 자율 급유 시연을 성공적으로 수행했다.[1]

;X-47B

: 2011년에 처음 비행한, 날개 길이 약 18.90m의 데몬스트레이터 항공기.

5. 1. X-47A 페가수스

2003년에 처음 비행한, 날개 길이 약 8.47m의 최초 개념 증명 시제기이다.

5. 2. X-47C

미국 공군이 2006년 4개년 국방 검토 이후 차세대 폭격기 계획을 세운 후, 노스롭 그러먼은 X-47B를 기반으로 한 다양한 파생형 모델을 제안했으며, 회사에서는 이를 비공식적으로 "X-47C"라고 불렀다. X-47C는 약 4535.92kg의 폭탄을 탑재하는 폭격기로, X-47A보다 훨씬 더 큰 탑재량을 가질 것으로 예상되었다.[60][61][62] 노스롭 그러먼은 X-47C가 2018년에 실전 배치될 수 있을 것으로 추정했지만, NGB 프로그램은 2010년에 보류되었다.[61][62]

참조

[1] 웹사이트 Watch this autonomous drone eat fuel http://www.popsci.co[...] 2015-04-17
[2] 웹사이트 U.S. Launches Drone From Aircraft Carrier https://abcnews.go.c[...] ABC 2013-05-15
[3] 웹사이트 Navy Makes history with integrated unmanned manned carrier operations http://foxtrotalpha.[...] Jalopnik 2014-08-17
[4] 웹사이트 Forbes Calls on SECNAV Mabus to Extend X-47B Testing http://news.usni.org[...] United States Naval Institute 2015-05-01
[5] 간행물 Exclusive Pics: The Navy's Unmanned, Autonomous 'UFO' https://www.wired.co[...] 2012-07-31
[6] 웹사이트 The Navy's unmanned drone project gets pushed back a year https://www.engadget[...] Engadget 2015-02-05
[7] 웹사이트 The US Navy's 'UFO' Drone Might Be Impressive But It's Heading to a Museum http://www.huffingto[...] 2015-04-17
[8] 웹사이트 Northrop Grumman's Naval Combat Drones Get Lifeline (UPDATED) https://www.national[...] 2023-10-23
[9] 뉴스 DARPA And Navy Select Naval UCAV Contractors http://www.defenseli[...] US Department of Defense 2000-06-20
[10] 간행물 Tailless Tailhooker: Autonomous U.S. Navy X-plane flight marks sea change toward unmanned carrier aviation Aviation Week & Space Technology 2011-02-14
[11] 웹사이트 Unmanned Aircraft Systems Roadmap, 2005–2030 https://apps.dtic.mi[...] Office of the Secretary of Defense 2024-08-18
[12] 뉴스 US Navy's robot stealth carrier plane unveiled https://www.theregis[...] The Register 2008-12-18
[13] 웹사이트 Northrop Grumman Integrated Systems X-47B UCAS overview http://www.is.northr[...] Northrop Grumman Integrated Systems 2023-11-18
[14] 웹사이트 Photo Release -- Northrop Grumman Reveals First Navy Unmanned Combat Aircraft http://www.irconnect[...] Northrop Grumman 2023-11-18
[15] 학술지 Taxi Tests for UCAS-D McGraw-Hill 2010-01-11
[16] 뉴스 Northrop UCAS-D Completes First Flight http://www.aviationw[...] Aviation Week 2011-02-04
[17] 뉴스 Edwards flight engineers perform first X-47B flight https://archive.toda[...] US Air Force 2011-02-07
[18] 뉴스 UFO-like drone hits cruise mode http://futureoftech.[...] MSNBC 2011-10-11
[19] 뉴스 Navy's Second Stealthy X-47B Drone Flies http://defensetech.o[...] DefenseTech.org 2011-11-28
[20] 웹사이트 X-47B UCAS http://www.as.northr[...] Northrop Grumman 2023-11-18
[21] 뉴스 I Am Warplane http://www.popsci.co[...] Popular Science 2012-07-05
[22] 웹사이트 Navy to outfit an X-47B prototype with refueling gear https://defensesyste[...] Defense Systems 2011-11-07
[23] 뉴스 The next step in directing drones: hand signals http://www.navytimes[...] Navy Times 2012-04-01
[24] 뉴스 Electronic Blast Slated for Unmanned Attack Aircraft http://www.aviationw[...] Aviation Week 2012-05-03
[25] 뉴스 "Beltway UFO" has DC Talking http://www.nbcwashin[...] NBC Washington 2012-06-14
[26] 간행물 Navy Preps Killer Drone for First Carrier Launch https://www.wired.co[...] 2012-11-30
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