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미쓰비시 X-2 신신

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목차

1. 개요

미쓰비시 X-2 신신은 일본이 독자적인 기술 개발을 위해 개발한 스텔스 기술 실증기이다. 1990년대 초 F-2 전투기 공동 개발 이후 일본의 자체 기체 설계 기술 유지를 목표로 개발이 시작되었으며, 2016년 첫 비행에 성공했다. X-2는 5세대 전투기 기술을 실증하기 위한 연구 시제품으로, 추력 편향 기능, 플라이 바이 광학 비행 제어 시스템, AESA 레이더 등의 첨단 기술을 갖추고 있다. 일본은 X-2 개발을 통해 미국, 러시아, 중국에 이어 세계에서 네 번째로 자체 스텔스 제트기를 개발한 국가가 되었다.

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미쓰비시 X-2 신신
기본 정보
X-2 최초 비행
X-2의 최초 비행 모습 (항공자위대 촬영)
유형스텔스 실험 기술 시연기
제작 국가일본
제작사미쓰비시 중공업
상태완료됨
최초 비행2016년 4월 22일
도입2016년
주요 운용국일본 항공자위대
생산 기간2009년–2016년
제작 대수1대
대당 가격¥ 400억 엔
개발 기반글로벌 전투 항공 프로그램
명칭
로마자 표기Mitsubishi Ekkusu Ni Shinshin

2. 개발

X-2는 미쓰비시 F-1 지원전투기 이후 일본이 독자적으로 개발한 전투기이다. 1990년대 초, F-2 전투기 공동 개발 이후 일본은 자국의 기체 설계 기술을 유지 및 발전시키기 위해 독자적인 기술 실증을 목표로 개발을 시작하였다.[51]

초기에는 스텔스 및 고기동성 전투기 개발을 위한 기술 실증이 주된 목표였다. 2000년대 초, 일본은 노후화된 전투기 전력을 교체하기 위해 미국에 F-22 랩터 도입을 추진했으나, 미국의 수출 금지로 인해 자체 개발로 방향을 전환했다.[8]

2007년, 방위성은 수십억 엔 규모의 프로젝트를 추진하기로 결정했으며, 2009년부터 미쓰비시 중공업 고마키 남부 공장에서 X-2 건설이 시작되었다.[12][13] 2014년 7월, TRDI는 ATD-X 프로토타입의 첫 공식 사진을 공개하고 지상 테스트가 진행 중임을 밝혔다.[14]

2016년 1월, X-2 프로토타입이 공식적으로 공개되었고, 같은 해 4월 22일 나고야 비행장에서 첫 비행에 성공했다.[19] 이후 2018년 3월까지 시험 비행을 통해 스텔스 및 기동성을 검증했다.[21]

2018년 7월, 일본은 비행 시험에서 충분한 정보를 확보하고 국제 협력을 통해 프로젝트를 완료하기로 결정했다. 록히드 마틴, BAE 시스템즈, 노스롭 그러먼 등이 협력 제안을 한 것으로 알려졌다.[22]

X-2 개발 및 초도 비행 성공으로 일본은 미국, 러시아, 중국에 이어 세계에서 네 번째로 자체 스텔스 제트기를 개발 및 시험 비행한 국가가 되었다.[19]

2. 1. 개발 배경

일본은 주변국, 특히 중국과 대한민국의 군사력 강화에 대응하고, 미래 전장에서의 우위를 확보하기 위해 스텔스 전투기 개발이 필수적이라고 판단했다. 2000년대 초, 노후화된 전투기를 교체하기 위해 미국에 록히드 마틴 F-22 랩터 구매를 타진했으나, 미국 의회가 스텔스 기술 유출을 우려하여 수출을 금지하면서 자체 개발의 필요성이 커졌다.[8]

X-2 개발은 일본의 방위 산업 및 항공 우주 산업을 활성화하고, 국제 공동 개발에서 일본의 협상력을 강화하는 데 기여할 것으로 기대된다. 2014년 무기 수출 금지 완화 이전까지 일본 방위 산업은 정체되어 있었으며, X-2 개발은 이러한 상황을 타개하기 위한 중요한 시도로 평가된다.[19]

X-2 개발은 1990년 F-2 미일 공동 개발 이후 자국의 기체 설계 기술을 계승, 발전시키기 위한 기술 실증 기획에서 시작되었다.[51] 1991년부터 2007년까지 "미래 항공기 주요 구성 요소의 연구 시제", "스텔스·고운동기 모의 장치의 연구 시제", "고운동 비행 제어 시스템의 연구 시제" 등을 거치며 기술 자료를 수집했다.[51]

2000년대에 들어 미국, 러시아, 중국 등 군사 선진국들이 5세대 제트 전투기 개발 및 배치에 주력하면서, 일본도 미래 국산 전투기 개발을 위한 요소 기술 연구 개발에 착수했다.[52] 이를 위해 비행 시험용 실증기를 제작하여 항공자위대의 레이더 등에 스텔스기가 어떻게 보이는지 분석하고, 고도의 탐지 능력, 스텔스성, 운동성을 갖춘 미래 국산 전투기 개발을 목표로 했다.[52]

2. 2. 개발 과정

X-2 개발의 기원은 F-2가 미일 공동 개발로 결정된 1990년, 자국의 기체 설계 기술을 계승·발전시키기 위한 기술 실증 기획으로 거슬러 올라간다.[51] 개발은 다음 과정으로 진행되었다.

기간내용
1991~1993년미래 항공기 주요 구성 요소 연구 시제
1996~2001년스텔스·고기동기 모의 장치 연구 시제
2000~2007년고기동 비행 제어 시스템 연구 시제 (실물 크기 RCS 시험 모형 제작 및 1/5 크기 모델 비행 시험)[51]
2009년실기 개발 시작[12][13]
2012년아이치현 도비시마촌의 미쓰비시 중공업·도비시마 공장에서 실기 조립 시작[45]
2016년실기 공개 및 초도 비행[45]
2017년총 32회의 비행 시험 실시, 스텔스성 및 기동성 검증[47][48][49]
2020년지바현의 방위장비청 전자 장비 연구소 이이오카 지소에서 상세 스텔스성 측정[50]



2006년에 무선 조종 1/5 스케일 모델이 첫 비행을 하여 높은 받음각에서의 성능 데이터를 얻고 새로운 감각 장비와 자동 복구 비행 제어 시스템을 테스트했다.[9]

미국, 러시아, 중국과 같은 군사 선진국들의 주력 전투기 개발과 배치는 스텔스성과 고기동 성능을 갖춘 5세대 전투기로 옮겨가고 있었다.[52] F-117 공격기나 B-2 전략 폭격기와 같은 스텔스기를 개발하고 운용해 온 미국에서는 본격적인 5세대기인 F-22 전투기를 실전 배치하고, F-35 전투기의 비행 시험도 진행하고 있었다. 또한 러시아에서는 Su-57을 개발 중이었다.[52]

이러한 상황에서 일본은 미래의 국산 전투기 개발을 위한 요소 기술 연구 개발에 착수했으며, 이러한 기술을 실증하기 위해 비행 시험용 실증기를 제작하게 되었다. 이를 통해 항공자위대의 방공용 레이더 등에 스텔스기가 실제로 어떻게 보이는지를 독자적으로 해명하고, 고도의 탐지 능력과 스텔스성, 운동성을 가진 미래 국산 전투기의 실현을 목표로 했다.[52]

2. 3. 국제 협력

X-2 개발 프로젝트를 완료하기 위해 일본은 국제적인 파트너 참여가 필요하다고 판단하여, 2018년 7월까지 비행 시험에서 얻은 정보를 바탕으로 결정을 내렸다.[22] 여러 회사가 이에 응답했는데, 록히드 마틴은 F-22 랩터의 업데이트 버전을 제안했다. BAE 시스템즈(영국)도 협상에 참여했으며, 노스롭 그러먼은 YF-23의 현대화 버전을 일본에 제안할 것이라는 추측이 있었다.[22]

21세기 초, 일본은 노후화된 전투기 전력을 교체하고자 록히드 마틴 F-22 랩터 전투기 여러 대의 구매를 미국에 타진했다.[8] 그러나 미국 의회는 스텔스 기술 기밀 유지를 이유로 수출을 금지했고, 이에 일본은 스텔스 기능과 기타 첨단 시스템을 갖춘 자체적인 최신 전투기를 개발해야만 했다.[8]

3. 설계

미쓰비시 X-2 신신은 5세대 전투기의 국내 첨단 기술이 실용적인지 판단하기 위한 기술 시연기 및 연구 시제품이다.[24] 3차원 추력 편향, 플라이 바이 광학 비행 제어 시스템, 능동 전자 주사 배열(AESA) 레이더, 자기 복구 비행 제어 기능 등 첨단 기술이 적용되었다.[24]

X-2는 낮은 RCS(레이더 단면적)를 실현하기 위해 기체 측면에 스트레이크(차인)를 갖고, 두 개의 수직 꼬리날개를 바깥쪽으로 기울였다. 기체 표면은 전파를 흡수하는 세라믹과 탄화 규소의 새로운 복합 재료로 덮여 있으며, 기체 내부 엔진 근처 에어 덕트에 전파 흡수체가 사용되었다.[53] 캐노피는 전파 반사를 막기 위해 ITO로 코팅되었다.[65]

기후 기지에서 일반 공개된 X-2


캐노피


각부

3. 1. 엔진

X-2는 IHI사가 제조한 XF5-1 엔진 2기를 장착했다. XF5-1은 애프터버너를 갖춘 터보팬 엔진으로, 추력 대 중량비가 8 정도이며, 2기를 탑재했을 때 총 추력은 약 10톤이다. 엔진 분사구에는 3장의 추력 편향 패들이 부착되어 고기동성을 확보했다.[68]

3. 1. 1. XF5 엔진과 XF9 엔진

XF5 엔진은 기술연구본부가 IHI를 주 계약 기업으로 하여 개발한 실증 엔진이다.[66] 1995년부터 1999년까지 5차례에 걸쳐 1470억엔의 예산으로 개발이 시작되었으며, 1997년부터 2008년까지 소내 시험을 거쳐 개발이 종료되었다.[67] 1998년 6월에 초호기가 납품되었고, 2001년 3월까지 총 4기가 인도되었다. XF5-1은 애프터버너를 갖춘 터보팬 방식의 제트 엔진으로, 추력 대 중량비는 8 정도이며, 2기를 탑재했을 때 총 추력은 약 10 톤 (t) 정도이다.[66] XF5-1 엔진은 추력 11,000 파운드의 실증기용 엔진이다.

XF5-1


XF5-1에는 미쓰비시 중공업이 개발한 추력 편향 기구가 설치되어 있으며, 분사구에 3장의 추력 편향 패들을 부착하여 실속 영역에서도 기동 제어를 유지하고 고운동성을 확보한다.[68] 이 시스템은 2000년부터 2007년까지 연구 및 시제품 제작이 진행되었고, 2002년부터 2008년까지 소내 시험을 거쳐 개발이 완료되었다.[69]

3장의 추력 편향 패들


F-3 전투기에는 IHI사가 제조한 XF9-1 엔진이 사용될 것으로 예상된다. XF9-1 엔진은 추력 33,000 파운드의 엔진으로, 크기는 F-15/F-16에 탑재되는 GE F110이나 P&W의 F100과 거의 비슷하다. 또한, 차세대 항공기 엔진 소재로 주목받는 CMC(Ceramic Matrix Composite)를 적용했다. XF9-1 엔진은 2017년까지 기본 설계가 완료되었고, 2018년 6월 29일에 프로토타입 엔진이 납품되었다. 2019년 말까지 삿포로 시험장에서 운전 시험이 진행될 예정이며, 2025년에 실용 엔진 완성 및 양산이 시작될 것으로 예상된다.

3. 2. 항공 전자 장비 (Avionics)

X-2에는 '다기능 RF 센서'라고 불리는 능동 전자 주사 배열(AESA) 레이더가 탑재될 예정이다. 이 레이더는 광범위한 스펙트럼 민첩성, 전자전(ECM), 전자 지원 조치(ESM), 통신 기능 및 마이크로파 무기 기능까지 갖도록 설계되었다.[24]

조종 계통은 플라이 바이 와이어 방식이며, 전연 플랩 구동 계통에는 플라이 바이 광학을 채용하고 있다.[62] 조종석은 2개의 다기능 디스플레이와 헤드업 디스플레이로 구성되어 있다.[63][64] 좌석과 캐노피는 가와사키 중공업이 제작한 T-4에서 유용했지만, 캐노피는 전파 반사를 막기 위해 ITO로 코팅되었다.[65]

3. 3. 부품 제조사

품목제조사
엔진IHI
레이다미쓰비시
전자 장비NEC
조종석가와사키



탑재 엔진은 실증 엔진 XF5-1이다. 본 엔진은 기술연구본부가 IHI를 주 계약 기업으로 하여 실시한 "실증 엔진 연구"를 통해 개발되었다.[66][67]

XF5-1에 설치되는 추력 편향 기구와 레이더 블로커 등은 미쓰비시 중공업을 주 계약자로 한 "고운동 비행 제어 시스템 연구 시제작"을 통해 개발되었다.[61][68][69][63][70]

4. 성능

X-2는 기술 실증기이기 때문에 일반적인 전투기와 성능을 직접 비교하기는 어렵다. 그러나 X-2를 통해 얻은 기술은 향후 일본의 전투기 개발에 중요한 기반이 될 것이다. 방위성 조달청의 미와 히데아키에 따르면, X-2의 레이더 반사 단면적(RCS)은 "수십 킬로미터 밖에서 보면 거대한 딱정벌레보다 크지 않다"고 한다.[23]

X-2는 3차원 추력 편향 기능을 갖추고 있으며, IHI Corporation XF5 엔진 2개를 장착했다.[25] 추력은 록웰 X-31에 사용된 시스템과 유사하게 각 엔진 노즐에 있는 세 개의 패들로 제어된다.[24] 또한, X-2는 광섬유를 이용한 플라이 바이 광학 비행 제어 시스템을 채택하여 데이터 전송 속도를 높이고 전자파 간섭에 대한 면역력을 강화했다.[24] 레이더는 '다기능 RF 센서'라고 불리는 능동 전자 주사 배열(AESA) 레이더로, 전자전(ECM), 전자 지원 조치(ESM), 통신, 마이크로파 무기 기능까지 갖추고 있다.[24] '자기 복구 비행 제어 기능'은 비행 제어면의 손상을 자동 감지하여 제어 능력을 유지한다.[9]

4. 1. 제원 (X-2)

항목값
승무원1명
길이14.174m
날개폭9.099m
높이4.514m
체공 중량9700kg
엔진2 × IHI XF5-1 저바이패스 터보팬, 애프터버너 추력 48.03kN (11,023 lbf)
최대 속도마하 2.25 (마하 1.82 슈퍼크루즈)
항속 거리2900km
전투 반경761km
페리 항속 거리3200km

[9][26][27]

5. 관련 보도


  • 2011년 3월 8일 AP 통신은 방위성 고위 관료의 말을 인용하여 "ATD-X는 순조롭게 진행 중"이라고 보도했다.[75]
  • 2015년 봄, 비행실험이 예정되어 있었으나, 엔진 제어 시스템 문제로 연기되었다.[71]
  • 2016년 4월 22일, 초도 비행에 성공했다.[30][46]
  • 2016년 11월 30일, 실전 배치 초도 비행에 성공했다.[75]

6. 대중 문화


  • '''에이스 컴뱃 인피니티'''

: 방위성 기술 연구 본부의 협력을 얻어 본 기체를 모델로 PROJECT ACES가 디자인한 가공의 스텔스 전투기 "ATD-0"가 등장한다. 2015년 1월 22일 업데이트로 플레이어 기체로 사용할 수 있게 되었다.[16]

  • '''제3 비행 소녀대'''

: 지구에 침략해 온 수수께끼의 존재 〈빌더〉가 인류가 가진 병기를 복사해 양산하여 인류의 공격에 사용하고 있다는 설정으로, F-22와 F-35와 함께 본 기체가 등장한다. 실제와 달리 파란색과 남색의 해상 위장 도색으로 공대공 미사일과 기관포로 무장하고 있다.[17]

  • '''Modern Warships'''

: 플레이어가 조작할 수 있는 함재기로 등장. 공대공 미사일과 기관포를 탑재하고 있다. 과금으로 입수할 수 있다.[18]

참조

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[2] 뉴스 国産ステルス機2月離陸　独創究めた「消える機体」 http://www.nikkei.co[...] The Nikkei 2016-02-08
[3] 문서 日本心神 横山大観 http://bunka.nii.ac.[...] Cultural Heritage Online, National Institute of Informatics (NII) 2017-11-22
[4] 뉴스 平成のゼロ戦､「心神」が年内初飛行へ https://toyokeizai.n[...] 2014-04-20
[5] 문서 Gifu Test Center, Acquisition, Technology and Logistics Agency (ATLA) https://www.mod.go.j[...]
[6] 문서 Press Release, Mitsubishi Heavy Industries http://www.mhi.co.jp[...]
[7] 문서 Lockheed & Mitsubishi’s F-2 Fighter may be replaced with ATD-X http://www.defensein[...]
[8] 웹사이트 Mitsubishi ATD-X ShinShin a Japanese Stealth Fighter http://www.defenceav[...] 2008-01-11
[9] 웹사이트 Research of Flight Control System for High Maneuver Aircraft http://www.mhi.co.jp[...]
[10] 웹사이트 Japan to build stealth fighter jets by 2014 http://www.airforcet[...] 2007-12-07
[11] 웹사이트 Photos of ATD-X Japan's Stealth Jet http://defensetech.o[...]
[12] 웹사이트 Japan unveils 1st domestic-made stealth plane http://www.japantoda[...] Japan Today 2016-01-29
[13] 웹사이트 三菱重工、国産ステルス戦闘機「X-2」の飛行試験機を初公開 http://www.marketnew[...] marketnewsline 2016-01-28
[14] 웹사이트 先進技術実証機の現況 https://www.mod.go.j[...] 2014-07-12
[15] 웹사이트 Japan Aims To Launch F-3 Development In 2016-17 http://www.aviationw[...] The McGraw-Hill Companies 2012-10-22
[16] 웹사이트 ATD-X to spur Japan's advanced fighter research https://www.flightgl[...] 2016-01-29
[17] 문서 Japan Unveils New 5th Generation Stealth Fighter Jet https://thediplomat.[...] 2016-01-30
[18] 웹사이트 Japan unveils the X-2, country's first stealth fighter jet https://asiatimes.co[...] 2016-01-28
[19] 뉴스 Japan becomes fourth nation to test-fly homegrown stealth jet http://www.japantime[...] The Japan Times 2016-04-22
[20] 뉴스 MHI X-2 Fighter-Technology Demonstrator Makes First Flight http://aviationweek.[...] Aviation Week 2016-04-28
[21] 뉴스 Tokyo to conclude X-2 programme in March 2018 https://www.flightgl[...] 2017-11-29
[22] 뉴스 Now Northrop Grumman Wants to Build Japan's New Fighter Jet https://www.popularm[...] Popular Mechanics 2018-08-15
[23] 뉴스 Japan's stealth fighter promises more than military defense https://asia.nikkei.[...] 2016-02-25
[24] 웹사이트 Japanese Military Technology Advances http://www.strategyc[...]
[25] 문서 Japan aerospace scientists ready X-2 for flight te-430289 https://www.flightgl[...]
[26] 웹사이트 Archived copy https://www.mod.go.j[...]
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[28] Youtube 防衛装備庁、国産ステルス機を初公開＝次期戦闘機開発技術 https://www.youtube.[...] 時事通信 2016-01-28
[29] 문서 STOL（短距離離着陸）およびVTOL（垂直離着陸）研究に使われた実験機 https://web.archive.[...] 各務原市
[30] 문서 X-2（先進技術実証機）初飛行を実施 http://www.mhi.co.jp[...] 三菱重工 2016-04-22
[31] 뉴스 日本のステルス技術注視＝部品の９割超が国産－次期戦闘機開発 https://web.archive.[...] 2016-04-22
[32] 문서 先進技術実証機の初飛行等について https://www.mod.go.j[...] 防衛装備庁 2016-01-28
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[35] 뉴스 平成のゼロ戦､「心神」が年内初飛行へ https://toyokeizai.n[...] 2014-04-20
[36] 뉴스 米軍「第5世代」を上回る「心神」！　「軍事情勢」野口裕之記者特別レポート「先端技術を集めた兵器は美しい」 https://www.sankei.c[...] 産経ニュース 2016-01-28
[37] 간행물 平成の零戦「心神」&自衛隊新世代機 丸 (雑誌) 2016-08
[38] 문서 F-20タイガーシャークやF-CK-1 (航空機)|IDF経国号、サーブ 39 グリペン|JAS 39 グリペンA/Cといった第4世代ジェット戦闘機|第4世代の軽戦闘機と同程度で、T-4 (練習機)|T-4等の純粋なジェット練習機よりは大きい
[39] 간행물 丸 2014-05
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[41] 뉴스 飛べ！ステルス戦闘機 3/3 https://www.jiji.com[...] 時事ドットコム
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[48] 뉴스 先進技術実証機X-2、お役御免のその後は？　予定の試験を終了、もう飛ばないのか https://trafficnews.[...] 乗り物ニュース 2017-11-25
[49] 웹사이트 外部評価報告書「先進技術実証機（高運動ステルス機）」 https://www.mod.go.j[...] 防衛装備庁 2020-02-23
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[51] 논문 先進技術実証機「X-2」、初の報道公開 https://www.sjac.or.[...] 2016-03
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[53] 서적 甦る零戦 国産戦闘機vs.F22の攻防 新潮社 2009-09-30
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[74] 뉴스 X-2で日本は世界4ヵ国目の有人ステルス機開発国に http://wingdaily.exb[...] WING DAILY 2016-02-02
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