F-35에 새 엔진이 필요한 9가지 이유
1. F-35는 더 많은 추력이 필요하다
P&W의 F135엔진은 JSF 성능 요구 사항에 맞게 제작되었다.
그러나 F-35는 원래의 JSF 설계보다 13% 더 길고, 폭이 16% 넓고, 최소 30% 더 무겁다.
0.8에서 1.2로 가속하는데 F-35A는 8초, F-35B는 16초, F-35C형은 43초가 소요된다.
2. F-35는 더 긴 작전범위가 필요하다
1에서 언급하였듯 무게와 냉각 요구 증가로 인해 전투 반경이 원래 목표보다 15% 감소하였다.
3. 시스템 냉각 요구 수준은 이미 F135 수준을 초과했다.
전기와 마찬가지로 시스템 냉각 수요도 킬로와트로 표현된다.
F135는 15kW의 냉각 수요를 처리하도록 설계되었지만 이미 30kW로 두 배가 되었다.
냉각 공기는 주로 엔진에서 압축 공기를 열교환기로 순환시켜서 생성하는데, 추력을 감소시켜서 30kW 요구를 메꾸고 있다.
F-35 블록4 버전이 2028년에 완전히 배치될 때까지 최소 47kW의 냉각이 필요하고 그 후속 버전은 최대 60kW가 예상된다.
4. F-35 엔진 과부하로 예상보다 빨리 노후화된다.
높은 냉각 요구로 더 많은 압축 공기를 흡입하게 되면, 엔진 설계보다 많은 연료를 소비하고 뜨거워진다.
연료 연소율이 높을수록 F-35의 작전범위가 줄어들고 온도가 높을수록 F135엔진의 마모, 고장률 및 수리 사이클에 악영향
5. F135엔진은 향후 전력 요구를 충족하지 못한다
2001년에 구상된 JSF 전력 요구에는 완전히 충분했다. 그러나 새로운 APG-85 및 블럭4 강화 전자전 시스템은 더 많은 전력을 필요로 한다.
6. 엔진을 점진적으로 개선하면 문제의 일부분만 해결된다
P&W는 추력을 6-10% 증가시키거나 연비를 5-6% 증가시키는 EEP 프로그램을 제안했다.
또한 그들은 추력을 15%, 연비를 20%, 냉각 용량을 50%까지 올릴 수 있다고 주장했다.
EEP 초기 비용은 새 엔진을 구입하는 것보다는 훨씬 낮을 것으로 예상되지만 미래의 F-35 무기 시스템 수요에는 미치지 못할 것이다.
7. AETP 엔진은 현재 요구량을 초과하여 향후 F-35 업그레이드를 가능하게 해 준다
AETP 프로그램은 연비 25%, 추력 10%, 열관리 개선을 동시에 하려는 프로그램이었고
P&W의 XA101은 아직 개발 중이지만, GE의 XA100은 테스트를 완료하였다.
XA100은 연비 25% 향상(30% 더 긴 작전범위), 추력 10~20% 향상(F135보다 20% 가속력 향상)이 입증되었다.
또한 2배의 냉각 용량을 제공하며 세라믹 매트릭스 복합 터빈 블레이드는 F135엔진보다 260도 더 높은 온도에서 견딘다.
P&W의 XA101도 큰 가능성을 보여주고 있고 AETP는 차세대 항공 우위 프로그램(NGAD)에도 필수적이며 블록4 업그레이드에도 지원된다.
8. F-35 차기 엔진 경쟁은 성능 향상 및 비용 절감을 가져온다
2011년 JSF 두 번째 엔진인 GE F136엔진이 취소된 후 경쟁이 없었고, P&W는 독점적 지위로 가격을 낮출 요인이 없었다.
F135엔진은 F-35 서브 시스템 중 유일하게 조달 비용을 절감하지 못했고, 이로 인해 F-35A 원가 목표 8천만 달러 이하로 낮추는 게 어려워졌다.
만약 P&W와 GE가 경쟁한다면 엔진 성능이 극대화되고 비용도 줄어들 것이다.
9. 선 능력, 후 가격이 미래의 F-35엔진으로 이어질 것
AETP엔진을 배치하는 비용은 60억 달러가 넘는다. 가격이 중요했다면 EEP 20억 달러가 쉬운 선택이었을 것이다.
하지만 EEP는 반창고 식 접근 방식이며 추가 비용을 발생시키고 F-35 무기 시스템 능력을 제한하였을 것.
F-35에 AETP 엔진 중 하나를 탑재하는 것이 미국 국가 안보에 가장 적합한 선택임이 분명하다.
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한줄요약 : 야! 우리는?
작성일 : 22-11-02 20:29
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