T-50/A-50 (GOLDEN EAGLE)

□ 개 관

T-50/A-50 골든이글(Golden Eagle)은 2005년 전력화를 목표로 한국정부/공군의 관리하에 한국 항공우주산업 주식회사(삼성항공-대우중공업-현대우주항공의 각사 항공사업부문의 통합법인)과 미국의 Lockheed Martin Aeronautics 社가 공동으로 개발 및 제작을 추진하고 있는 차세대 고등 훈련기겸 경공격기로서, 한국최초의 초음속항공기이며, 순수 고등훈련기인 T-50과 전술입문(Fighter Lead-In)훈련기겸 경공격기인 A-50 두가지 버전이 있다.

1980년대 후반에 한국정부는 T-37, TF-5B등 노후화된 훈련기의 대체, 독자적 항공 무기체계 확보 , 항공기 개발기술 확보를 통한 군전력 증강 및 국내 항공산업의 육성 발전의필요성 등을 고려하여 KFP사업 절충교역의 일부로 고등훈련기(가칭 KTX-2)를 국내 연구개발로 획득하기로 방침을 결정하였다.

이에 따라 미국 Lockheed社(합병전)의 기술지원아래 KTX-2 탐색개발(개발개념 정립 및기본형상 설계)을 추진하여 초음속 고등훈련기 KTX-2A(T-50)와 기종전환(FLI)훈련기 및경공격기로서의 기능을 보유한 KTX-2B(A-50)의 개념설계가 완료되었다.

그후 ’97. 7월 항공우주산업개발 정책심의회에서 체계개발 사업 착수를 결정하고 Lockhe ed Martin Aeronautics社의 개발 참여 결정에 따라, 동년 10월 정부가 70%, 삼성항공이17%, 록히드마틴이 13%의 개발비를 분담하는 정부관리 업체주도형태의 KTX-2 체계개발사업 계약이 한국공군과 주계약자인 삼성항공㈜ 사이에 체결되어 본격적인 개발이 진행되었다.

T-50/A-50의 설계 검증 및 평가는 4대의 비행시제기와 2대의 지상시험기체를 활용한 지상 및 비행시험을 통해 수행될 예정이며, 이들 시험결과를 토대로 T-50/A-50의 양산에 대한 최종결정이 내려질 것이다.

지난 2000년 2월 한국공군은 국산 고등훈련기(KTX-2)의 정식명칭을 T-50/A-50 골든이글(한국명-검독수리)로 결정하였다.

각국의 노후 훈련기 대체 소요 및 제 4, 5세대 전투기 조종사 양성을 위한 신형 훈련기소요 고려시, T-50/A-50의 수출전망은 밝다고 판단되며, 21세기 훈련기 시장을 선점한다면 국내 항공산업계 전반에 미칠 파급효과가 엄청날 것으로 예상된다. 이러한 시장판단하에 1998년 9월 록히드마틴사와 공동으로 발족시킨 통합마케팅팀(T-50 International)은 미국정부의 차세대 훈련기 발주와 제3국가에 대한 판촉활동을 지속적으로 진행하고 있다.

골든이글(Golden Eagle·검독수리)’ 별칭 선정

골든이글(한국명:검독수리)은 전국민을 대상으로 한 공모를 통해 2000년 2월 결정되었다. 공군은 “국민들의 응모를 통해 독수리과에서 유일하게 살아있는 동물을 사냥해 `날쌘돌이’란 별명을 갖고 있는 검독수리가 우수한 성능을 자랑하는 고등훈련기에 적합해 별칭으로 결정했다”고 설명했다. 검독수리는 천연기념물 제243호로 지정하여 보호하고 있으며 한국을 비롯하여 아시아 ·유럽 ·미국 등지에 널리 분포한다.

▶ 참여 업체

T-50/A-50 사업의 주계약 업체인 한국항공우주산업(KAI)은 록히드 마틴의 기술지원하에 체계종합, 동체 설계/제작, 시스템장비 통합, 그리고 최종 조립을 맡고 있다.

KAI의 T-50/A-50 개발 파트너로서 록히드 마틴은 항공전자 및 비행제어 시스템 통합, 그리고 주익의 설계/제작을 담당하고 있는데, 한국항공우주산업은 다수의 국내 엔지니어들을 파견하여 록히드 담당분야의 개발에 참여시키고 있다. 따라서 항공전자 및 비행제어 시스템 통합, 주익 설계/제작은 록히드주관/한국항공참여 형태의 공동개발로 진행되고 있다.

이 밖에 엔진 부문에 미국 General Electric, 랜딩기어 부문에 프랑스 Messier-Dowty, 주요 시스템 장비 및 항공전자/비행제어 부문에 GEC-Marconi Avionics가 참여하고 있으며 그밖에 Honeywell, Smith Industries, Rockwell Collins, Parker, Raytheon, Hamilton Standard등 세계 유수 항공 업체들이 참여하고 있다.

국내협력업체들로는 LG이노텍, 위아, 한국화이버, 한화, 금호산업등이 참여하고 있고, 향후 양산이 진행되면 국내협력업체가 추가로 참여하여 더 많은 시스템장비의 국산화가 추진될 예정이다. 한편 국산화 대상 품목에는 기체, 추진계통, 항공전자, 비행제어, 연료계통, 전기계통, 무장계통, 이차동력계통, 유압계통, 환경제어계통등 항공기 전반의 주요 시스템 장비들과 훈련 및 군수지원 체계와 관련된 항목들이 포함된다.

□ 개발경과/전망

1989.4 :고등훈련기(KTX-2) 개발 건의 (국방과학연구소)

1990.7 :KTX-2 주생산업체(삼성항공) 지정

1991.12 :탐색개발 준비 지시 (국방부 해공 24500-148)

1991.12 :KFP사업 절충교역 MOA 체결 (군수본부/GD사)

1992.10 :’92년 KTX-2 탐색개발계획 승인 (국방부 사조 24130-138)

1992.12 :KTX-2 탐색개발 착수 – 미국 포트워쓰 설계팀 구성

1995.12 :’93년∼’95년 KTX-2 탐색개발계획 승인 (국방부 사이 24130-127)

1997.9 :탐색개발 종료 (국방과학연구소)

1997.10 :체계개발사업 승인 (국방부 확대방위력개선위원회)

2001. 1 :초음속 고등훈련기 체계개발계약 체결 최종조립착수

2001.10 :시제기 출하 (ROLL-OUT)

2002. 6 :시제 1호기 초도비행 예정

2003. :양산 착수 예정

2005. :한국공군에 납품할 예정

□ 개발 현황

1999년 12월 단품제작 착수 후, 2001년 1월에 당초 계획보다 3개월 선행하여 최종조립(MTD)이 시작되었다.

총 6,400시간 이상의 풍동시험, 구성품 내구성시험, 계통별 품질인증 시험등이 수행되었으며, 현재는 무장 분리 시험 및 Sled Test가 진행 중이다.

향후 시제기(비행용 4대, 지상시험용 2대) 제작과 지상 및 비행시험이 계획대로 진행될 것이다.

한국항공 사천공장에서 제작 중인 시제 1 호기의 모습. 오는 10월 출하를 앞두고 최종조립 마무리 작업이 진행 중이다.

□ 주요 제원

전 장 : 13.14m (43.1 ft)

기 폭 : (w/o missile) 9.45m (31.0 ft)

기 고 : 4.94m (16.2 ft)

자 중 : 6,481kg (14289 lb)

최대 중량 : 12,201kg (26,900 lb)

최대무장적재량 : 2,752kg (6,068 lb)

엔진 : General Electric,F404-GE-102

추력 : 17,700 lbs (max), 11,933 kbs (mil)

최대 속도 : 마하 1.4

실용상승고도 : 14.8km (48,500 ft)

항속 거리 : 1,000 NM (T-50 Clean), 1,400 NM (T-50, 3x150gal)

전투행동반경 : (240 NM) (HI-LO-LO-HI)

활주 거리 :345m이륙 (1,131ft), 709m착륙 (2,326ft)

□ 특 징

T-50/A-50은 일반적인 주익-미익 조합을 가지는 항공기이다. 날개 앞쪽에는 F-16과 같이 고받음각에서도 높은 비행 성능을 유지할 수 있도록 스트레이크가 장착되어 있다. 양항비 최대화 및 방향 안정성 향상을 위해 앞전플랩과 뒷전플랩을 가지는 가변형 캠버 주익을 채용하였다.

고도의 기동성능을 제공하기 위해 항공기의 모든 조종면들은 디지털 비행제어 시스템을 적용하였으며, 정적 안정성이 완화되도록 설계하여 기동성능 및 순항성능을 향상시켰다.

T-50/A-50골든이글의 조종실은 직렬(Tandemn)형으로 좌석이 배치되어 있으며, 후방석 조종사에게 뛰어난 시계를 제공할 수 있도록 설계되어 있다. 조종실 내부에는 비행정보의 전달이 뛰어난 전방시현기(Head Up Display), 임무와 비행 데이터를 보여줄 뿐만 아니라 경공격기로서의 무기선택과 그 제어를 가능하게 해주는 5인치 대형 다기능시현기 (Multi-Function Display) 2대, 디지털 장비 및 추력변환 장치와 헤드-업 운용을 가능케 하는 스틱장치(HOTAS)를 갖추고 있다.

T-50/A-50은 17,700파운드의 강력한 추력을 지닌 엔진을 장착하여 최고 마하 1.4의 속도를 낼 수 있다. T-50/A-50 골든이글에 장착된 F404-GE-102 엔진은 최신기술로 제작되어 신뢰성 및 안정성이 향상된 고성능 엔진으로, 첨단 디지털 엔진제어 방식(FADEC)을 채택하여 신속한 추력조절, 엔진 자동 감지장치를 통한 사고예방 능력을 갖추고 있다.

골든이글의 기체 구조물은 -3g에서 +8g사이의 설계하중 g수에 견디도록 설계되었으며, 구조수명은 8,300시간 이상으로 F-16보다 긴 설계수명을 갖는다. 아울러 골든이글은 완숙되지 않은 훈련생이 조종하는 점을 고려하여 일반적인 전투기보다 더 높은 침하 속도로 착륙하는 상황에 대비하고, ‘Touch & Go’와 같이 훈련기에 고유한 반복 임무도 완벽히 소화할 수 있도록 F-16보다 더 높은 구조 하중 기준을 적용하여 착륙장치를 설계하였다.

T-50/A-50 골든이글은 3중 디지털 비행제어 시스템(Fly-by-Wire)을 장착한 최초의 훈련기로 3중 디지털 비행제어 장치는 다중모드 제어법칙과 각종 정밀 센서 장비, 고성능 컴퓨터 통제 장비, 조종사 입력을 위한 능동형 측면 스틱 장비를 포함한다. 또한, T-50/A-50 골든이글에 적용된 제어법칙은 각종 항공기 조종면들의 고장 및 이상 상황 발생시 정상작동 중인 나머지 조종면으로 비정상 작동중인 조종면의 역할을 대치토록하는 작동기 재구성 모드를 포함하고 있는 등 각종 고장발생 및 이상 상황발생시 최대한의 조종성과 생존성을 확보하도록 설계되어 있다.

T-50/A-50 골든이글은 항공기 외에도 훈련 및 군수지원 체계를 포함한 통합훈련체계가 동시에 개발되고 있다. 통합 훈련체계에는 기본적인 비행이론, 기능, 임무 교육을 위한 교보재, 전자식 강의실, 각종 정비 및 비행 훈련장비 등이 포함된다. 교보재 등 모든 교육 과정은 컴퓨터를 활용함으로써 교육효과를 극대화 할 수 있으며, 정비훈련장비는 엔진, 무장계통 등의 정비특성, 절차를 훈련할 수 있도록 실제 시스템과 최대한 동일하게 구성될 것이다. 비행 훈련장비의 하나인 비행시뮬레이터(Flight Trainer)는 실제 항공기와 동일한 형상의 조종석과 영상/음향 시스템을 갖추고 있어, 조종사들이 지상에서 비행환경 및 항공기 운동 특성을 익히고 실제 비행임무를 모의연습할 수 있다.

▶ T-50과 A-50의 차이점

고등훈련을 목적으로 하는 T-50과 전술입문훈련을 목적으로 하는 A-50은 경제적인 개발을 위해 최대한 동일한 기체를 공유하도록 설계되었다. 각각의 차이점은 다음과 같다.

T-50은 초등훈련을 마친 훈련생을 대상으로 편대비행, 계기비행, 공중전투기동, 항법비행 및 야간비행 등을 훈련하는 고등 제트 훈련기이다. 따라서, 기총 및 레이다와 같이 전투와 관련된 장비는 장착되지 않는다. A-50과 공기역학적인 상사성을 유지하기 위해서 미사일 런쳐를 모사한 더미 런쳐를 장착한다. T-50은 훈련 효과도를 높이기 위해 뛰어난 기동성능과 항속성능 및 높은 출격율을 가지도록 설계되었다.

A-50은 공중전투기동, 대지사격, 공중사격, 공중요격, 저고도항법등의 전술능력과 고성능 비행훈련을 교육할 수 있는 전술입문 훈련기 겸 경공격기이다. 경공격기로서 A-50은 정확도를 향상시킨 기총 알고리즘과 첨단 디지털 항공전자장비를 장착해 근접 공중 전투를 수행할 수 있으며, 단거리 및 가시거리 미사일을 장착해 공대공 임무를 수행할 수 있다. 또한 향상된 항법장비를 통해 F-16 수준의 정확한 무장투하 능력을 할 수 있도록 설계되어 공대지 임무에 대해서도 뛰어난 성능을 발휘할 것으로 예상되고 있다.

□ 기체 구조

T/A-50 고등 훈련기겸 경공격기의 기체구조는 전형적인 복좌형 단발 엔진 항공기 형상의 알루미늄 세미모노코크 구조로 되어있다. 다른 기종의 훈련기 또는 전투기와 쉽게 눈에 띄는 차이점으로는 동체 양 옆의 공기 흡입구, 전방동체 측선을 따라 주익과 연결된 스트레이크와 동체 윗면에 캐노피 형상에 맞게 유선형으로 연결된 페어링을 들 수 있다.

기체구조는 제작 용이성 및 연료탱크의 배치를 고려하여 전방, 중앙, 후방동체, 주익, 미익 등의 생산 단위로 모듈화하여 설계/제작 되었다. 각 부문별 독자적인 설계/제작이 가능하고 이후 개량에 대한 융통성을 증대시킬 수 있다.

T/A-50고등 훈련기겸 경공격기의 기체 구조부재는 비용절감을 고려하여 동일 소재를 최대한 사용하여 제작되었다. 기체의 대부분은 부식저항 및 피로특성이 뛰어난 최신 알루미늄 합금으로 구성되어 있다. 일부 고강도 및 내열성을 필요로 하는 부분에는 내식강 (CRES)이나 티타늄 소재가 사용되었다.

주익 조종면, 수직 미익, 수평미익, 방향타 등의 외판은 최첨단 소재인CFC (Carbon Fiber Composite, 탄소섬유 복합재)로 구성되어 있다. 이는 복합소재의 중량비 강도특성이 뛰어난 점을 활용하여 조종면 및 미익의 중량을 감소시키는 효과가 있다.

□ 주요 장비

▶ ENGINE (F404-GE-102)

T-50에 장착되는 엔진은 F/A-18C/D에 장착되었던 F404-GE-402 low bypass turbofan엔진을 개조한 최대 추력 17,700lbf의 F404-GE-102엔진이다. 쌍발기에 사용되었던 엔진을 단발기인 T-50에 사용하기 위해 안전성을 향상시키고 엔진제어장치와 점화장치를 수정하여 제작되었다. 엔진 제어를 위한 FADEC을 이중 채널로 구성하여 하나의 channel에 이상이 있을 시에 다른 채널로 엔진 제어를 변환할 수 있게 하였으며, 여분의 점화장치를 장착하여 주 점화장치의 손상에 대비하였다.

엔진의 dry weight는 2,282lbf이고 wet weight은 2,318 lbf로서 추력대 중량비는 약 7.7로 동급 엔진 중에서는 높은 편에 속하며, Specific fule consumption (SFC = Fuel flow/ thrust)는 1.726lbf/hr/lbf이다.

엔진의 노즐은 수축-발산형 (convergent-divergent type)으로서 항공기가 초음속으로 기동하기에 충분한 추력을 발생시킨다. F404-GE-102엔진은 기체의 항전 장비 등을 냉각시키고 기체의 각종 전자장비를 구동할 수 있는 전기를 공급할 수 있도록 설계되었다.

▶ 조 종 실

T-50 조종실은 주임무인 고등훈련과 전술입문훈련 그리고 전투임무투입시 조종사와 항공기의 인터페이스를 최적으로 구현함으로서 항공기의 위험도를 감소시키고 효율을 증가시킬 수 있도록 설계되었다. 특히, 고등과정 학생조종사를 훈련하기에 가장 효과적인 조종실환경을 구성하기 위하여 다음과 같은 주요 요소들을 설계에 반영하였다.

1) 후방석 시계향상을 위한 계단식 전후방석 형상구조

2) 비행 및 임무기능의 중첩으로 각 조종석에서 비행 가능

3) 훈련효과 극대화를 위한 조종간의 전후방석 연동

4) 운용 편이성을 향상시키는 HOTAS(Hands On Throttle And Stick) Control기능

5) 향상된 조류충돌능력 및 우수한 광학특성을 지닌 캐노피 및 윈드쉴드

6) 두 대의 5″X5″ Color MFD를 포함한 첨단의 디지털 계기 장착

7) 한국공군 및 미공군 조종사의 체형을 모두 수용할 수 있는 인간공학적 조종실 배치

8) 정지상태에서부터 최대속도(600 KTS)까지 안전사출이 가능한 탈출좌석

9) 컬러 다기능 시현기(Color Multi-Function Display)

l CMFD는 5 x 5인치인 총천연색 평면 액정화면인 Color Active Matrix LCD로써 조종석 전면에 2개씩 배치되어 무기장착과 무장상태 정보, 레이다 탐색에 의한 표적정보, 항법정보 및 각 LRU의 고장정보 등을 제공해준다. 좌우 독립, 전후 종속으로 운용되며, 후방석 우측 CMFD는 HUD 모니터로도 사용된다. 뛰어난 contrast에 의해 낮이나 밤이나 선명하고 밝은 화면을 유지하며, 컬러를 가진 심볼을 전시함으로써 즉각적인 식별력을 높이고 있다. 예를 들어, 점멸되는 Break X는 빨간색으로 현재 상황이 위험상황임을 알려준다. CMFD 주위를 둘러싸고 있는 20개 버튼은 소프트웨어로서 프로그래밍이 가능하며 각각의 페이지마다 다른 기능을 가지고 동작 하므로 조종사는 이 버튼을 통해 원하는 정보를 입력하고 선택할 수 있다.

l 전방향시현기 (Head-up Display)

영국의 BAE가 개발한 사방 25˚시야각을 지닌 HUD는 조종사로 하여금 전방 캐노피 바깥의 실제 상황을 보면서 동시에 각종 정보를 한눈에 식별할 수 있도록 한다. HUD에는 항공기 조종에 필수적인 고도, 속도, 자세 등 항법 정보와 무장 모드에 따른 표적조준을 위한 심볼 및 정보를 표시한다.

l 전방 상향 조종기 (Integrated Up-Front Controls)

IUFC는 HUD 하단에 위치하여 조종사 Head-up 상태에서 조작이 가증하도록 하였으며 통신, 항법 및 피아식별기능에 대한 자료 입력 및 정보 제공을 주 목적으로 한다. 5 x 7 LED Pixel로서 개개의 글자 및 심볼을 표시하며 1줄에 32개의 글자, 5줄이 시현되어 총 160개의 글자까지 보여줄 수 있다.

l EFI(Electronic Flight Instrument)

T-50에 장착된 비행계기는 T-50 훈련기 및 경공격기용으로 개발된 고해상도의 전자시현 방식의 계기로써 EADI(Electronic Attitude Director Indicator : 전자식 자세방향지시계), EHSI(Electronic Horizontal Situation Indicator : 전자식 수평자세지시계), EAI(Electronic Altitude Indicator : 전자식 고도계), EMASI(Electronic Mach Airspeed Indicator : 전자식 속도계)로 구성되어 있다.

EADI, EHSI, EAI, EMASI는 각각 독립적으로 시현되고, 필요시 조종사의 선택 혹은 1553 MUX data의 상태에 따라 EADI/EHSI 및 EAI/EMASI 별로 통합시현이 가능하다. 각 계기들의 전자시현 정보 및 모드는 아래와 같다.

l EADI : ILS 및 항공기의 Pitch, Roll 정보 : NAV, ILS모드

l EHSI : 수평자세정보 : NAV, TCN, VOR모드

l EAI : 항공기 고도정보 : ALT 모드

▶ 항공 전자

T-50/A-50 항공전자 시스템은 통합형 임무/시현 컴퓨터(IMDC, Integrated Mission/Displ ay Computer)를 중심으로 구성된다. IMDC는 2개의 MIL-STD-1553B Multiplex bus를 통제하며 비행제어 컴퓨터가 IMDC 고장시 그 기능을 대신하도록 되어 있다. T-50/A-50 항공기의 운용 능력은 다음과 같은 7가지 모드로 구분된다.; Dogfight, Missile Override, 공대공, 공대지, 항법, Selective Jettison 및 Emergency Jettison. 각각의 센서와 시현장비는 MUX bus를 통하여 다른 구성품들과 통합되어 서로간에 자료를 주고 받는다.

l 통합형 임무/시현 컴퓨터

IMDC는 하나의 구성품(LRU)내 여러 개의 컴퓨터 모듈이 구성되어 있는 중앙 집중체계로서 무장 투하 및 항법 시스템을 제어하는 컴퓨터 본연의 기능뿐만 아니라 전방 시현 장비(HUD)나 다기능 시현 장비(CMFD)의 심볼 생성 및 1553B 인터페이스 등의 기능들을 수행한다. 최신의 H/W설계 및 제작기술을 접목시킨 중앙 집중형 시스템은 그 당시의 H/W 성능제약 조건 때문에 분산형 구조로 역할을 상호 분담하였던 F-16의 분산체계보다 비용대 효과면에서 뛰어나 간단한 계통개념으로 데이터 핸들링을 간단하게 할 뿐아니라 성능개선(Capability Improvement)을 보다 쉽게 수행할 수 있으며 장착 공간, 무게와 전력 소모를 최소화 한다.

l 통신

하나의 장비로서 UHF/VHF 통신을 할 수 있는 미국 레이시온사의 AN/ARC-232를 2대 장착하여 한 장비의 고장시에도 통신 기능이 저하되지 않도록 하고 있으며, 조종사의 업무를 경감하기 위하여 지상에서 임무별로 운용 주파수 내용을 DTC(Data Transfer Cartridge)에 담아 단순한 버튼 조작으로 항공전자 시스템으로 가져올 수 있도록 하고 있다. 또한 전방상향조정기(IUFC)를 통하여 항공전자 시스템 내에 저장되어 있는 주파수 정보를 시현하고, 필요시 수정할 수 있는 기능을 제공한다. IUFC는 IMDC내에 저장된 소프트웨어에 의하여 통제되며 IMDC 고장시에도 라디오의 통제가 가능하도록 Radio Control Panel을 조종석에 장착하고 있다.

SCI사에서 개발한 Intercom 시스템은 전후방석 동일하게 장착되어 전후방석간 통신 및 지상 점검시 지상요원과의 통신이 가능하며, AN/ARC-232를 통해 지상국 및 타 항공기와의 통신을 할 수 있다. 또한 각종 주의 및 경고에 관련된 음성을 조종사의 헤드셋을 통하여 들려줄 수 있는 Voice Message Unit을 내장하고 있다.

l 피아식별

장비로는 AN/APX-101, AN/APX-109의 개발경험이 있는 노스롭-그루만-리튼사의 신규 개발품 AN/APX-108(S)를 장착하여 기존의 모드 1, 2, 3, C, 4 뿐만 아니라 항공 교통관제를 강화한 모드 S가 운용 가능하며, 모든 모드가 IUFC를 통하여 통제된다. IMDC 고장시에는 Aux Comm Panel을 통하여 모드 4에 대한 통제가 가능토록 설계되어있다.

l 항법

항법 정보를 제공하는 장비로는 하니웰사의 EGI(Embedded GPS/INS)가 있으며, 그라임사의 EFI(Electronic Flight Instrument)에 그 정보가 시현된다. EGI는 위성항법장비(GPS)와 관성항법장비(INS)가 통합된 장비로서 고 정밀도의 항법 자료를 제공한다. EFI는 3 x 3인치 LCD로서 기존의 기계적인 장비를 대체하였으며 수평현황계(EHSI, Horizontal Situation Indicator), 자세계(EADI, Attitude Direction Indicator), 고도계(EAI, Altitude Indicator) 및 속도계(EMASI, Mach and Speed Indicator)가 동일한 장비로서 항공기 운영/유지 비용을 최소화 할 수 있도록 하였다. 항법정보는 IMDC를 통하여 HUD와 CMFD에 시현된다. 또한 다른 항법 정보를 제공하는 장비로서 전술항법장비(TACAN)와 VOR/ILS가 장착되어 있다.

l 공대공 및 공대지 공격 모드

IMDC에서 각종 센서의 정보를 종합하여 공대공 및 공대지 무장 투하 정보를 계산하고 그 결과를 HUD 및 CMFD에 시현한다. 공대공 모드에는 Throttle에 있는 간단한 스위치의 조작으로 쉽게 모드를 변경할 수 있는 Dogfight Mode와 Missile Override Mode가 있으며 IUFC에서 공대공 모드를 선택할 수 있다. Dogfight 모드와 공대공 모드에서는 기총의 발사도 가능한데 LCOS, SNAP, SSLC 등의 서브모드가 제공된다.

공대지 모드에서는 선택된 무장에 따라 다양한 서브 모드가 제공된다. AGM-65 매버릭을 위한 모드와 일반 자유 낙하 폭탄을 투하할 수 있는 모드, 로켓 및 공대지 기총 발사를 위한 모드 등이 제공된다.

l 무장관리 시스템(SMS)

무장관리 시스템은 1553B를 통한 IMDC의 통제하에서 외부 장착물의 관리 및 투하를 담당한다. 장착 가능한 무장으로서는 MK-82계열 등의 자유낙하폭탄, 로켓, 플레어, 20mm 기총, AGM-65 및 AIM-9 계열 등이다. 또한 IMDC 고장시에도 자기방어를 할 수 있도록 무장관리 시스템이 AIM-9의 발사기능 및 Emergency Jettison 기능을 독자적으로 수행할 수 있다.

l 레이다 (APG-67 Radar)

APG-67 레이다는 이미 노스롭의 F-20과 대만의 IDF전투기에서 입증된 바와 같이 소형/경량임에도 불구하고 상당히 우수한 성능을 보여주고 있다. 이 레이다는 조종사의 임무 및 상황에 맞는 다양한 형태의 지형/표적 자료 제공이 가능, 조종사로 하여금 신속한 판단을 내릴수 있게하여 적 표적에 대한 선제 공격이 이루어질 수 있다.

탐지거리는 35nm이며 ±45°수평/수직 스캔 범위내에서 목표물을 탐색한다. 공대공 상황에서는 속도 탐색모드, 탐색 중 거리측정모드, 공중전 모드, 다중표적 추적모드 등이 있고, 공대지 상황에서는 64배의 고해상도 지도를 제공하는 도플러 빔 샤프닝 (DBS) 방식 및 지상 이동목표의 지시추적을 위한 지상추적 모드 등을 지원한다. 빌딩 같은 큰 목표는 관성항법 장치의 정밀도보다 높은 고정목표 추적(FTT)모드를 사용, 정확한 거리, 크기 등을 파악한다. 또한, 공대공 AIM-9 이나 공대지 AGM-65와 같은 정밀 유도무기와 연동하여 표적의 획득 및 추적이 가능하고, 향후 중장거리 공대공 유도탄(AMRAAM)과의 연동 및 고해상도 정밀 지형도 탐색(SAR) 기능의 추가 선택도 가능도록 하였다.

l 기타

이러한 기본적인 장비 이외에도 조종사의 업무 경감을 위한 자료전송장치(Data Transfer Equipment), 임무 디브리핑을 위한 AVTR(Airborne Video Tape Recorder), 항공기 구조 건전성을 위한 자료의 기록과 사고 분석 자료 기록을 위한 VADR(Voice and Data Recorder)등을 장착하여 조종사가 성공적으로 임무를 완수할 수 있도록 지원한다.

▶ 산소공급장치(Life Support System)

l 산소집중장치 (Oxygen Concentrator)

액체산소(LOX)를 주 산소공급장치로 사용하는 기존 항공기와 달리 T-50/A-50은 최신 항공기에 적용하는 On-Board Oxygen Generating System (OBOGS)을 적용하고 있다. OBOGS는 조종사에게 필요한 산소를 Oxygen Concentrator 이용하여 기내에서 직접 발생시키며, 기존 LOX 운용시 요구되던 지상 지원장비가 불필요하게 됨에 따라 항공기 운용비용을 절감할 수 있고, 정비소요 시간을 단축 시킬 수 있는 이점이 있다.

l 호흡조절기 (Breathing Regulator) 및 내성장치 (Anti-G Valve)

Breathing Regulator는 항공기의 고고도 운용성능에 부합하기 위해 Pressure Demand Type의 regulating 방식을 적용하고 있다. Anti-G Valve는 항공기의 급기동시 조종사 혈류가 역류하여 정신을 잃는 것을 방지하지 위하여 적용되었으며 이를 통하여 6G 이상의 고기동을 가능하도록 한다. 또한 항공기가 4G 이상의 급기동시 조종사가 원활하게 호흡할 수 있도록 Breathing Regulator와 Anti-G valve를 연동하는 Pressure Breathing (PBG)방식을 채택하였다.

l 비상산소 공급장치 (Emergency Oxygen System)

비상산소 공급장치는 비상상황 발생시 조종사에게 산소를 공급하는 장치이며, 조종석에 장착되어 있다. T-50/A-50 항공기의 비상산소 공급장치는 항공기의 최대운용고도인 40,000ft(12,200m)에서 항공기의 안전운용고도인 10,000ft (3048m) 이하까지, 최대 11.5 분간의 산소를 공급할 수 있다. 기존 항공기들이 Continuous Flow Type을 채용하여 조종사의 호흡의 불편함을 느끼게 했던 것에 비해 Goldeneagle의 비상산소 공급장치는 최신 항공기의 개발 추세에 맞춰 고도에 따라, 조종사의 호흡량에 따라 산소 공급량이 조절되는 Pressure Safety Type의 산소공급장치를 채용하여 비상시 조종사가 호흡을 원활히 할 수 있도록 하였다.

▶ 환경제어장치(Environmental Control System, ECS)

환경제어장치(ECS)는 엔진 또는APU의 블리드 에어를 사용하여 조종실, 항전장비, 그리고 다른 시스템에 조화된 공기를 제공하는 기능을 한다. ECS의 주요 구성품은 1, 2차 열교환기, 압축기와 터빈(Air Cycle Machine), reheater/condenser, 수분 추출기(water extractor), 디지털 트롤러, 압력/온도/유량 제어 밸브 등으로 이루어져 있다. T-50/A-50의 환경제어계통은 다음과 같은 주요한 기능이 있다.

조종실 온도, 유량, 수분 조절

항전장비 온도, 유량, 수분 조절

캐노피 얼음/서리/안개 제거

OBOGS(산소 공급장치), 캐노피 seal 가압, G-suit, 연료탱크 가압공기, 웨이브가이드 가압을 위한 조화된 공기 제공

System Built-in Test(BIT)

▶ 이차동력계통(Secondary Power System)

T-50/A-50의 이차동력계통은 항공기의 안정성을 높이고, 지상 정비의 편의성을 높일 수 있도록 설계되어 있다. T-50/A-50의 이차동력계통은 APS (Auxiliary Power System)과 EPS (Emergency Power System)으로 구성되어 있다.

l APS는 지상장비의 도움없이 항공기 엔진의 자체 시동을 가능하게 하며, 공중에서 엔진이 멈추었을 때도 재시동할 수 있는 기능을 제공한다. 엔진 손상 등의 이유로 재시동이 실패한 경우에도 항공기의 조종에 필수적인 유압펌프와 발전기를 구동시키는 동력을 지속적으로 공급함으로써 비상착륙을 시도할 수 있는 기회를 제공한다.

T-50/A-50에 사용된 APS는 F-16에 적용된 JFS (Jet Fuel Start)가 제공할 수 없는 다양한 기능을 가지고 있다. 항공기 정비에 필요한 동력을 자체 공급함으로써 지상 정비에 요구되는 장비를 감소할 수 있는 잇점을 제공한다. 아울러 엔진과 함께 지상에서 환경제어시스템에 필요한 Bleed Air를 공급할 수 있다.

l T-50/A-50의 EPS는 엔진 정지 등 동력계통의 이상이 발생시 신속하게 가동하여 APS가 작동할 때까지 항공기에 필요한 동력을 공급한다. 또한 공기의 밀도 저하로 APS가 운용할 수 없는 20000 ft 이상의 고도에서도 동력을 공급할 수 있도록 자체 공기탱크를 장착하여 모든 유형의 비상 사태에 대비하고 있다.

▶ 연료 계통

T-50 연료계통은 연료 이송, 공기가압 및 배출, 연료량 측정, 외부연료탱크, 급유 및 배출 장치로 구성되어 있으며, 초음속 항공기의 어떤 임무 수행 상황에서도 엔진에서 요구되는 100%의 연료량과 보조동력에서 요구되는 연료를 공급할 수 있도록 설계되어 있다. T-50 적용된 기술로 기존의 훈련기와 차별화 되는 기술에는 다음과 같은 항목들이 있다.

l 이중 엔진 공급 장치 (Dual Engine Feed System)

엔진으로 공급되는 연료의 이송을 위하여 2개의 전기식 승압 펌프(Boost Pump)와 1개의 유압식 균등 분배 펌프 (Fuel Flow Proportioner)를 사용함으로써, 단일 고장 및 이중 고장 시에도 엔진에서 요구되는 연료량을 이송할 수 있도록 설계 되어 있고, 균등 분배 펌프의 사용으로 항공기 무게중심을 유지하도록 되어 있다.

l 외부 연료 탱크 (External Fuel Tank)

T-50 연료계통은 150 갤론 외부 연료 탱크를 항공기 동체와 좌우익에 각각 1개씩 장착할 수 있도록 설계 됨으로써 보다 확장된 비행 시간과 임무 수행 영역을 확보 할 수 있다.

l 불활성 기체 발생 장치(On Board Inert Gas Generating System) 장착 개념 도입

향후 A-50의 경공격기 개량형에 도입될 개념으로서, 불활성 기체 발생 장치 장착이 가능하도록 설계되어 있다. 이 장치를 통하여 현재 연료 공급 가압원으로 사용되는 엔진 블리드 에어로부터 질소를 추출하여 가압원으로 사용되는데, 탱크내의 기화 연료로 인한 폭발 및 화재를 억제함으로써 항공기의 생존성을 높이는데 기여한다.

□ 무 장

T-50은 고등 훈련기로서 무장 능력이 없으며, 외부 연료탱크를 장착할 수 있다.

전술입문훈련기 및 경공격기인 A-50은 20MM GUN과 AIM-9 미사일, 공대지미사일 및 특수목적탄, 일반폭탄류로 임무에 적절한 무장을 할 수가 있다. 미사일들은 WING TIP과 주익의 미사일 발사대에서 발사된다. 단거리 공대공미사일(AIM-9, SIDEWINDER)은 주익의 끝부분 AIM-9전용 발사대에서 발사된다. 모든 파이론들은 SMS와의 데이터신호 교환을 위한 링크를 내장하고 있다. A-50은 무기장착을 위하여 7개의 화기접점을 가지고 있으며, 양 날개 아래에 각3개, 동체아래에 1개가 위치한다.

▶ 공대공 무기

A-50의 공대공무장은 20MM 기총과 AIM-9 이다.

l 기 총

GDAS(General Dynamics Armament Systems)가 개발한 3-Barrel, 20mm Gatling Gun 을 좌측 스트레이크에 장착하고 있으며, A-50 항공기를 위해 개발된 Gun System은 분당 3000발을 발사할 수 있고, 총 205발의 실탄을 적재함. 기존에 개발된 M61A2 기총을 개조하여 295 lb의 무게로 가볍고, 사용한 실탄을 다시 Ammo Container로 보내는 순환방식을 사용하여 신뢰도가 높다.

l AIM-9

초음속 공대공 미사일로서 표적 항공기 엔진에서 배출되는 적외선을 감지, 요격하며 미사일이 표적에 충돌하거나 부근을 지날 때 폭발하여 표적을 격추시키는 열추적 미사일이다. (전장287cm, 직경 12.7cm, 중량 87kg, 속도 M2.5, 최대사거리 7.1km)

▶ 공대지 무기

A-50의 공대지무장은 자유낙하폭탄, 레이저유도폭탄, 공대지 미사일, 확산탄, 로켓 등이 있다.

l 자유 낙하 폭탄

특정 유도장치 없이 항공기의 무장투하정확도에 따라 투하되는 폭탄이다. 그림에서 보는 바와 같이 자유낙하폭탄의 비행시간 증가를 위해 폭탄 후방부에 핀 또는 낙하산형태의 장비를 장착한 파생형이 있다. 500lb, 1000lb, 2000lb 자유낙하탄 장착이 가능하다. (500lb 자유낙하탄 : 전장 218cm, 직경 28cm, 폭약무게 87kg, 중량 241kg)

l 레이저 유도 폭탄

향후 A-50 개량형을 대비하여 자유낙하폭탄에 레이저에 의한 유도를 위한 센서 및 핀을 각각 폭탄 전방부와 후방부에 장착한 형태로서 MK-82 를 변형한 GBU-12가 장착 가능하도록 설계되었다. (전장 330cm, 직경 30cm, 탄체 MK-82, 중량 277kg)

l 공대지 미사일

Maverick (AGM-65) 4발이 장착 가능하다. Maverick 은 표적으로 발산되는 열을 미사일 내의 센서가 감지하여 TV 화면을 통해 표적영상을 메모리한 후 추적 및 격추시킬 수 있는 Passive Homing 방식의 공대지 미사일로서 주간/야간 용으로 개발 운용되고 있다. TV 센서가 장착된 AGM-65A, AGM-65B (전장 250cm, 직경 30cm, 중량 220kg, 발사속도 M0.5~1.2, 최대사거리 24km)와 IR 센서가 장착된 AGM-65D, AGM-65G (전장 249cm, 직경 30cm, 중량 220kg (D: 306kg), 발사속도 M0.5~1.2, 최대사거리 24km) 가 운용 가능하다.

l 확산탄

대전차 및 장갑차량 파괴용 MK-20 (전장 230cm, 직경 34cm, 내장자탄 MK-118, 자탄수 247개, 중량 222kg) 과 대량물자 파괴 및 밀집 작전지 파괴용 CBU-58 (전장 232cm, 직경 43cm, 내장자탄 BLU-63, 자탄수 650개, 중량 430kg)이 장착 가능하다.

l 로켓 디스펜서 (Rocket Dispenser)

대전차용 2.75in 로켓을 19발 탑재하는 LAU-3 (전장 220cm, 직경 38cm, 로켓 제외 중량 172kg) 와 7발을 탑재하는 LAU-68 및 LAU-131 (전장 185cm, 직경 25cm, 로켓 제외 중량 147kg)이 장착 가능하다.

▶ 기 타

이밖에 공대지 무장투하훈련을 위한 SUU-20 (전장 300cm, 직경 50cm, 중량 125kg), 공대공 미사일 발사훈련을 위한 목표물을 제공하는 TIX-3 (무게 32kg, 케이블길이 4km, 사용온도 4도 이상), 공대공 기총발사 훈련을 위한 표적을 견인하는 AGTS (전장 290cm, 직경 52cm, 500kcas, 견인길이 609cm, 중량 68kg) 등이 장착 가능하다.

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T-50/A-50 (GOLDEN EAGLE)

□ 개발배경

l 한국 공군에서 운용하던 기존 고등훈련기는 항공기의 수명주기(Life Cycle)가 한계에 도달하였고, 기존의 고등훈련기를 장기간 운용함에 따라 노후화가 심화되는 등 여러 가지 요인에 의해 새로운 고등훈련기 개발이 절실하였다.

l 따라서 한국 공군은 항공산업발전 및 축적된 항공제작 능력을 바탕으로 1992년부터 신형의 고등 훈련기겸 경공격기의 개발가능성을 연구검토하기 시작하여 1995년 중반경 신형의 고등훈련기/경공격기를 개발하기로 하는 KTX-2 계획을 수립/추진하고 있다.

l T-50/A-50 골든이글(Golden Eagle : 검독수리)은 많은 부분에서 F-16 제작기술을 응용한 차세대 고등훈련기 및 경공격기로 한국정부와 한국 항공우주산업 (KAI : Korea Aerospace Industry, 삼성항공-현대우주항공-대우중공업에서 각사의 항공사업부문 합작법인)과 미국의 록히드마틴사에서 공동개발 중에 있다.

l 또한 2000년 2월 한국 항공우주산업(주)은 KTX-2 항공기의 제식명칭을 T-50/A-5 0 골든이글(검독수리)로 발표하기에 이르렀고, 고등훈련기로 사용될 T-50과 경공격기로 사용될 A-50 두 가지 형태로 개발을 추진하고 있다.

□ 개발 및 추진경과

l ’89. 11. : 고등훈련기 획득방법 결정(연구개발)

l ’89. 12. : 고등훈련기 소요제기

l ’92∼’95 : 탐색개발 추진

l ’95. 6. : 체계개발 방안 결정(업체주도 국제협력 연구개발)

l ’97. 9. : KTX-2 체계개발 사업집행승인(1단계)

l ’98. 8. : IMF 상황에 따라 사업계획 조정

l ’99. 8. : 기본설계 완료 및 외형형상 확정

l ’00. 9. : 상세설계 및 시제기 제작 진행중

□ 참여업체 및 업무 분담

l 현재 한국내 T-50 골든이글의 개발은 삼성항공-현대우주항공-대우중공업의 항공기사업 부분의 합자회사인 한국 항공우주산업(KAI)이 주도하고 있으나, 통합법인 참가를 거부했던 대한 항공도 후방동체 제작에 참여할 것으로 알려져 있다.

l 13%의 개발자금을 분담하고 있는 록히드마틴사는 주익과 에이비오닉스/비행관제 시스템의 통합(Integration)에 대한 책임을 지며, 기체 제작에 대한 작업중 일부를 미국의 록히드마틴사와 제너럴 일렉트릭사를 비롯한 보조계약사에서 55%가량 맡게 될 것으로 알려져 있다.

l 이밖에 에이비오닉스와 항공관제장비 등의 공급자로 GEC-Marconi Avionics, 하니웰(Honeywell), 스미스 산업(Smiths Industries), 록크웰 콜린스(Rockwell Collins), 마르코니(Marconi), 파커(Parker), 메씨에르-다우티(Messier-Dowty), 레이디온(Raytheon), 헤밀턴스탠더드사(Hamilton Standard) 등이 참여하게 될 것으로 보인다.

□ 주요제원 및 성능

l 제 원

기 장 ; 13.13m(43.1ft)

기 고 ; 4.9m(16.1ft)

기 폭 ; 9.16m(30.1ft)

자 중 ; 6,441kg(13,800lbs)

이륙중량 ; 8,890kg(외부장착제외)/11,975kg(외부장착포함)

엔진모델 ; 1 × 제너럴 일렉트릭 F404-GE-102

추 력 ; 17,700lbs(8,028.5kg)

승무원 ; 2명

l 성 능

최고속도 ; 마하 1.4

운용고도 ; 14,630m(48,000ft)

상승속도 ; 167.6m/sec

G Limits ; -3 ∼ +8

기체수명 ; 8,000 시간

일반명칭 ; T-50(훈련기)/A-50(공격기)

별 명 ; Golden Eagle (한국명 : 검독수리)

사업명 ; KTX-2

제작사 ; 한국항공우주산업(Korea Aerospace Industries)

임 무 ; 고등훈련기 / 경공격기

경쟁기 ; DASA 마코(Mako)-AT 2000

조달비용 ; T-50 : 1,800∼2,000만달러/A-50 : 2,200만달러

개발비용 ; 20억달러

□ 운용개념

l T-50 항공기는 고등훈련과정의 조종사에 대한 일반비행 및 기본적인 비행관리 능력을 배양하기 위한 훈련기로 운용

l A-50 항공기는 고등훈련을 마친 조종사를 대상으로 전술임무 수행능력을 배양하는 초급 조종사 훈련용과 경공격기로 운용

□ 주요 특성

l T-50/A-50 항공기의 기체형태는 F-16을 기본으로 하여 공기 흡입구와 리딩에지 윙루트 부분에 F/A-18C/D형의 것을 적용한 듯한 모습을 하고 있고 시계(視界)가 우수한 조종석에는 HUD(Head Up Display), HOTAS, 5인치 칼라 기능시현기 등이 있으며, 대부분의 장비는 디지털 기기로 구성되어 있다.

l 항공기 조종계통은 조종특성 및 기동성능이 우수한 디지털 Fly-by-Wire로 되어있으며, 주날개는 항공기 이착륙 및 기동특성을 향상시키기 위해 날개 곡면을 변경시기는 가변 캠버(Variable Camber)로 설계되었다.

l 또한 T-50/A-50 항공기 엔진은 고출력을 내는 GE사의 GE F404 GE-102엔진을 장착하여 기동력을 향상시켰을 뿐 아니라 A-50 항공기에는 7개의 무장장착대(Weapon Station)가 있어 공대공 및 공대지 무장을 다양하게 장착할 수 있고, 내장형의 20mm 기관포 1문이 고정 장착되어 있다. 그리고 IFF/SIF 적아식별장치와 GPS/INS, TACAN, VOR/I LS 등의 항법장비가 장착되어 있다.

l 한편 경공격기 버젼인 A-50에는 AN/APG-67 사통레이더가 장착될 예정이다.

□ 운용국가(예상)

l 개발비용 분담율은 한국정부 70%, 한국 항공우주산업 17%, 록히드마틴사 13% 이며, 운용 예정국 및 예상 운용수량은 한국공군에서 1차 발주분 94대이나 추후 100대 가량 추가발주가 예상된다.

l 한국항공우주산업과 록히드마틴사는 미공군의 훈련기인 T-38의 대체 공급에 성공할 경우 미국을 포함한 우방국에 약 600∼800대 정도 수출할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

□ 향후 추진방향

l 최종 설계 검토작업이 2000년 8월경 실시될 예정이나 개발자금의 조정에 따라 시제기의 처녀 비행일정이 2002년 6월로 조정되었고, 시험평가는 4대의 시제기와 2대의 지상시험기로 실시될 예정이며, 양산기의 최초 공급은 2005년 10월경으로 예정되어 있다.

l 1차 발주분인 94대중 50%는 순수 고등훈련기(T-50)로 제작될 예정이며, 나머지 50%가 레이더와 무장시스템을 갖춘 경공격기(A-50)로 제작될 예정이다.

l 한국 항공우주산업(주)은 2006년부터 미국 및 우방국에 수출물량에 대한 계약이 가능할 것으로 보고 있다.

□ 참고사항

l 개발 사업체 통합 : 이미 삼성항공(주)과 록히드마틴사는 1998년 9월 통합 마케팅팀을 발족시켜, 미국정부의 차세대 훈련기 발주와 제3국가에 대한 판촉활동에 나서기 시작했다. 한국정부는 1998년부터 금융위기를 벗어나기 위한 방편으로 중복투자 및 판매부진에 의해 자금 위기에 봉착한 대기업 및 금융관계사간의 합병을 적극적으로 유도하면서, 방산분야의 대표적 과잉중복투자 사례로 손꼽히던 항공산업계의 통폐합을 추진하게 되었으며, 이에 따라 독자적 자생력이 있다고 주장하는 대한항공(주) 항공사업부문을 제외한 한국의 대표적 항공제작업체인 삼성항공(주) 항공사업부분, 현대우주항공(주) 항공사업부분, 대우중공업 항공사업부문을 통합하여 자본금 2,892억원, 자산 11,000억원 규모의 한국항공우주산업(주)을 1999년 10월 발족시켰다.

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