록히드 마틴 X-35
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1. 개요
X-35는 록히드 마틴이 개발한 합동 공격 전투기(JSF) 프로그램의 데몬스트레이터 항공기이다. 이 프로그램은 여러 기종을 대체하기 위해 개발되었으며, X-35는 F-35A(통상 이착륙), F-35B(단거리 이륙 및 수직 착륙), F-35C(항공모함 탑재)의 세 가지 변형을 시험하기 위해 제작되었다. X-35는 F-22 랩터의 영향을 받았으며, 2000년에 첫 비행을 했다. X-35A는 X-35B로 개조되었으며, X-35C는 항공모함 착륙을 시험했다. X-35와 보잉의 X-32의 경쟁에서 X-35가 승리하여 F-35의 개발로 이어졌다. 현재 X-35A는 국립 항공우주 박물관에, X-35C는 패턱센트 리버 해군 항공 박물관에 전시되어 있다.
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| 록히드 마틴 X-35 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 유형 | 개념 실증기 |
| 제작사 | 록히드 마틴 에어로노틱스 |
| 최초 비행 | 2000년 10월 24일 |
| 개발 | F-35로 개발됨 |
| 상태 | F-35로 개발 |
| 주요 운용자 | 국방고등연구계획국 (DARPA) |
| 제작 대수 | 2대 (X-35A/B 및 X-35C) |
| 디자인 및 개발 | |
| 파생 | F-35 |
| 일반적인 특성 | |
| 승무원 | 1명 |
2. 개발
조인트 스트라이크 파이터(JSF) 프로그램은 기존 전투기들을 대체하기 위한 공통 전투기의 필요성에 따라 시작되었다. 여기에는 JSF의 전신 중 하나인 공통 저렴 경량 전투기(CALF) 프로그램이 포함된다.[3] JSF 개발 계약은 1996년 11월 16일에 체결되었다. JSF 프로그램의 목표는 개발, 생산, 운영 비용을 절감하면서 다양한 항공기를 대체하는 것이었다. 이를 위해 한 기종의 세 가지 변형 모델을 제작하는 방식을 채택했으며, 초기 목표는 부품의 70% 이상을 공유하는 것이었다.[3]
세 가지 변형 모델은 다음과 같다.
- '''F-35A''': 통상 이착륙(CTOL) 기종으로, 미 공군의 노후화된 F-16 파이팅 팰컨과 A-10 썬더볼트 II를 대체하기 위해 개발되었다. 이 모델은 내부 기관총인 GAU-22를 장착한 유일한 버전이다.
- '''F-35B''': 단거리 이륙 및 수직 착륙(STOVL) 기종으로, 미 해병대의 AV-8 해리어 II와 F/A-18 호넷, 영국 공군/영국 해군의 해리어 GR7/GR9를 대체한다. 영국 해군은 해리어 GR7을, 영국 공군은 해리어 GR9을 대체할 예정이다. 미 해병대는 F-35B를 사용하여 AV-8B 해리어 II와 F/A-18 호넷을 모두 대체하며, 공군 F-35A와 크기가 비슷한 설계를 통해 연료량을 희생하여 수직 비행 시스템을 갖추었다. 해리어와 마찬가지로 기관총은 포드에 탑재된다.
- '''F-35C''': 항공모함 기반(CV) 기종으로, 구형 F/A-18 호넷을 대체하고 F/A-18E/F 슈퍼 호넷을 보완하는 스텔스 기종으로 사용될 것이다. F-35C는 저속 제어 기능을 향상시키기 위해 더 크고 접는 날개와 더 큰 제어 표면, 그리고 항공모함 착륙의 스트레스를 견딜 수 있는 더 강력한 착륙 장치를 갖추고 있다. 더 넓은 날개 면적은 더 넓은 항속 거리와 탑재량을 제공한다.
미 해군은 처음에 480대의 JSF를 구매할 계획이었으나, 260대로 수정되었고, 미 해병대는 80대를 추가로 구매할 계획이다.
주요 고객 및 재정적 지원자는 미국과 영국이다. 8개 다른 국가도 항공기 개발에 자금을 지원하고 있다. 조달을 제외한 전체 프로그램 개발 비용은 미국 달러로 400억달러 이상으로 추산되며, 그 대부분은 미국이 보증했다. 생산 비용은 2,400대를 기준으로 대당 미국 달러 1.02억달러로 추산된다.[4]
국제 참여에는 세 가지 수준이 있다.
| 참여 수준 | 국가 | 기여 금액 (미국 달러) |
|---|---|---|
| 레벨 1 | 영국 | 약 20억달러 (개발 비용의 약 10%) |
| 레벨 2 | 이탈리아 | 10억달러 |
| 레벨 2 | 네덜란드 | 8억달러 |
| 레벨 3 | 캐나다 | 4.4억달러 |
| 레벨 3 | 터키 | 1.75억달러 |
| 레벨 3 | 호주 | 1.44억달러 |
| 레벨 3 | 노르웨이 | 1.22억달러 |
| 레벨 3 | 덴마크 | 1.1억달러 |
X-35 설계는 F-22 랩터의 요소를 기반으로 한다. 특히 X-35B에 사용된 3 베어링 회전 노즐은 1972년 해상 통제함을 위한 초음속 VTOL 전투기 요구 사항이었던 컨베어 모델 200에서 영향을 받았다.[8][9] 또한 록히드는 1991년에 취소된 야코블레프 Yak-141의 회전 노즐 기술 데이터를 구매했다.[11][12][13]
X-35A는 2000년 10월 24일에 처음 비행하여 항공기 성능과 조종 특성을 시험했다. 28번의 시험 비행 후, X-35A는 샤프트 구동 리프트 팬, 후방 회전 노즐 및 롤 포스트를 추가한 X-35B로 개조되었다. 2001년 7월 20일, X-35의 STOVL 능력을 시연하기 위해 X-35B는 약 152.40m 미만 거리에서 이륙하여 초음속으로 비행한 후 수직으로 착륙했다.[23][24][25] X-35C는 2000년 12월 16일에 처음 비행하여 모의 항공모함 착륙 및 동력 접근을 시험했다.[26]
X-35A는 STOVL(단거리 이륙 및 수직 착륙) 시험을 위해 X-35B로 개조되었다. 현재 X-35A는 버지니아주 워싱턴 덜레스 국제공항 근처 국립 항공우주 박물관 스티븐 F. 우드바-헤이지 센터에 전시되어 있다.[29]
CTOL
이 수준은 일반적으로 프로그램에 대한 재정적 지분, 국가 기업에서 입찰할 수 있는 기술 이전 및 하청 계약의 규모, 그리고 국가가 생산 항공기를 확보할 수 있는 우선 순위를 반영한다. 이스라엘과 싱가포르도 보안 협력 파트너로 참여했다.[5]
개발 및 테스트 지연으로 인해 F-35의 도입 날짜는 2010년에서 2015년으로 점차 연기되었다.[6][7]
3. 설계
JAS 39 그리펜과 같은 일부 4세대 제트 전투기에는 이미 헬멧 장착 디스플레이(HMD)가 통합되었지만, F-35는 HMD가 헤드업 디스플레이(HUD)를 완전히 대체하는 최초의 현대 전투기가 될 것이다.[14]
록히드 마틴은 X-35A (나중에 X-35B로 개조됨)와 더 큰 날개를 가진 X-35C 데몬스트레이터 기체를 제작했다.[15] X-32와 X-35는 모두 F119 엔진을 기반으로 제작되었으며, X-35B는 롤스-로이스 리프트 팬 모듈을 통합했다.[16]
X-35B는 롤스로이스 페가수스와 같은 리프트 엔진 대신, 록히드 마틴 엔지니어 폴 베빌라쿠아가 특허를 내고 롤스로이스가 개발한 샤프트 구동 리프트 팬 시스템을 사용하는 F119-PW-611 엔진을 사용했다.[17][18] 이 시스템은 엔진 출력의 일부를 터빈에서 추출하여 클러치 및 베벨 기어박스를 통해 수직으로 장착된 반전 회전 리프트 팬을 구동하는 샤프트를 작동시킨다.[19] 리프트 팬은 항공기 중앙의 메인 엔진 앞에 위치하며, 순항 엔진의 바이패스 공기는 동체 양쪽 날개에 있는 한 쌍의 롤 포스트 노즐을 통해, 리프트 팬에서 발생하는 추력은 꼬리 부분의 벡터 순항 노즐을 통해 배출되는 고온 코어 스트림의 추력과 균형을 이루었다.[20] X-35B 동력 장치는 터보팬과 유사하게 작동하며, 냉각 팬은 활주로 포장 또는 항공모함 갑판을 손상시킬 수 있는 뜨겁고 고속의 공기가 미치는 유해한 영향을 줄였다.[22]
4. 운용 역사
X-32와 X-35의 비행 경쟁에서 X-35가 승리하였다. 그 결과, 2001년 10월 26일에 록히드 마틴에 F-35의 시스템 개발 및 시연(SDD) 계약이 체결되었다.[27]
X-35와 F-35는 여러 차이점이 있는데, F-35는 실전 무기 시스템으로 설계되었다. 전방 동체는 임무 항공 전자 장비를 위한 공간을 확보하기 위해 약 12.70cm 연장되었으며, 수평 안정판은 균형과 제어를 유지하기 위해 약 5.08cm 뒤로 이동되었다. 다이버터가 없는 초음속 흡입구 카울 모양은 사각형에서 삼각형 모양으로 변경되었고, 약 76.20cm 뒤로 이동되었다. 무장창을 수용하기 위해 동체 섹션은 더 풍만해졌으며, 중앙선에 따라 상단 표면이 약 2.54cm 높아졌다. X-35 프로토타입의 지정을 거쳐, 세 가지 변형은 F-35A(CTOL), F-35B(STOVL), F-35C(CV)로 지정되었다.[28]
5. 전시 현황
X-35C는 메릴랜드주 세인트 메리스 카운티에 있는 패턱센트 리버 해군 항공 박물관으로 옮겨져 전시되고 있다.[30]
6. 제원 (X-35A)
일반 특성 승무원 1명 길이 15.37m 날개폭 10.65m 높이 5.28m 날개 면적 42.7m2 자체 중량 11793kg 최대 이륙 중량 27220kg 연료 용량 약 6803.88kg (내장) 엔진 엔진 종류 JSF119-PW-611 애프터버너 장착 터보팬 1기 추력 125kN 애프터버너 가동 시 추력 191.35kN 성능 최대 속도 고도에서 마하 1.6 항속 거리 1200nmi 이상 상승 한도 약 15240.00m 무장 기관포 M61A2 또는 마우저 BK-27 1문 미사일 AIM-120 AMRAAM 4발 7. 변형 간 차이점
X-35B
STOVLX-35C
CV전장 약 15.39m 약 15.39m 약 15.48m 날개폭 약 10.06m 약 10.06m 약 12.19m 날개 면적 약 41.81m2 약 41.81m2 약 50.17m2 자체 중량 약 12020.19kg 약 13923.91kg 약 13888.08kg 내부 연료 약 6803.88kg 약 6803.88kg 약 7257.47kg 항속 거리 1200nmi 1200nmi 1400nmi