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작성일 : 23-05-30 23:02
[공군] 6세대 국산 전투기(KF-XX) 터보팬 엔진의 국산화
 글쓴이 : 집토끼
조회 : 4,996  

군사갤러리에 전투기 엔진 국산화와 관련된 좋은 글이 발제되어 소개합니다. 먼저 읽어보시길 권해드립니다.



대략 6세대 전투기 엔진으로써 필요로 하는 최소 사양은 아래와 같습니다.
-추력 : DRY(18000파운드), AB(26500파운드) <-FCAS 전투기용 신형 엔진의 개발 목표 사양과 유사하게 설정
         FCAS엔진 추력 관련 글 - (프랑스-독일 FCAS 엔진의 추력 목표)
-크기 : F414급, M88급 (직경 79cm, 길이 4m 미만)
-옵션 : 적외선 스텔스 O
         추력편향 노즐 O
         적응형 사이클 기술 적용 △ - 미국 NGAD, F-35블록4
         내장 전력 스타터 발전기 E2SG(Embedded Electronic Starter Generator) △ - 영국 템피스트
(옵션에 표기한 적응형 사이클 기술과 내장 전력 스타터 발전기 E2SG는 6세대 전투기 기종별로 각각 어느 하나만을 선택하여 적용하고 있으며, 특히 적응형 사이클 기술은 미국 전투기 외에는 탑재가 거론되는 6세대 전투기는 전무한 상태입니다. 물론 향후에는 주요 전투기 개발 국가들은 모두 적응형 사이클 엔진 기술에 접근할 것으로 생각됩니만 현재는 미국 외에는 전무합니다.)

2037년 개발 완료되는 한국의 전투기 완제 터보팬 엔진의 예상 성능은
-추력 : DRY(18000파운드), AB(26500파운드) 
         ※왜 목표 수치 15000파운드가 18000파운드로 둔갑했냐고 하실 분들은 상단에 링크 글을 먼저 참고해 주세요
-크기 : F414급 (직경 79cm, 길이 4m 미만) - 일단 KF-21과 호환을 목표로 하므로 반드시 F414급과 유사한 크기일 것입니다.
-옵션 : 적외선 스텔스 O
         추력편향 노즐 O
   적응형 사이클 기술 ?
   내장 전력 스타터 발전기 E2SG(Embedded Electronic Starter Generator) ? 

한국의 전투기 엔진 개발 목표는 적어도 2040년에 실전배치된다는 FCAS(프랑스, 독일, 스페인)에 탑재할 전투기용 터보팬 엔진과 매우 유사한 목표로 설정되어 있는 것 같습니다.

6세대 전투기 KF-XX의 개발과 탑재 엔진의 국산화...지금은 아무것도 확정할 수 없지만, 포기하지 않고 지속적으로 지금처럼 계획하고 도전한다면, 2040년대 중/후반쯤에는 결국 국산 엔진을 탑재한 KF-XX가 실현될 수 있지 않을까 상상해 봅니다. (추후 폴란드와 같은 충실한 협업 파트너를 발굴할 수 있다면 더욱 안정적으로 추진할 수 있을 것입니다.)




추가 : 한국의 목표가 현재 실존하는 일본의 XF9-1엔진의 대추력(DRY 24000파운드, AB 33000파운드)에는 비할 바 아니지만, XF9-1엔진은 한국이 구상하는 전투기 엔진보다 직경이 20Cm가 더 큰 체급의 엔진입니다. KF-XX를 위한 국산 전투기 엔진은 FCAS에 탑재할 엔진처럼 전투기의 특성에 따라서 다른 방향의 선택을 한 것으로 생각됩니다.

 
         



출처 : 해외 네티즌 반응 - 가생이닷컴https://www.gasengi.com


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푹찍 23-05-30 23:59
   
대추력의 직경이 큰 엔진은 4세대일 경우는 모르겠지만 5세대 이상이면 패널티로 작용함
왜냐하면 내부무장창 때문으로 큰 직경 공기흡입구 + 하단무장창 공간 때문에
비행기의 체적이 4세대의 그것보다 더욱 더 커지고 비행성능의 저하를 불러옴
F22는 지상폭격은 거의 고려치 않는 순수제공에 비교적 얕은 무장창 거대기체를 깡성능으로 극복하는 괴물이지만 F22와 KF21 하단 무장창의 용적은 거의 비슷하고
단발인 F35의 경우는 너무 뚱뚱해져서 아예 양 옆으로 빠져 있음
따라서 무장창 기본에 단발이 확실시 되는 전익형 무인기, 로열윙맨, 유인5세대급이상은 F4XX급 직경으로 통일 하는것이 가장 효율이 좋다고 사료됨 ㅋ
일본은 뱅기를 스텔스형상으로 만든 다음 F1XX급 직경을 쌍발로-어디에?- 쳐 달겠다고 설치는데-꿈속에서?-
물론 그렇게 하면 무장량에 비해 너무 거대해 지고 그렇다고 F22와 달리 지상 폭격하겠다고 내부 무장공간을 늘리면 라뚱X2가 됨 ㅋ
그리고 중, 소형 항모 탑재는 물건너 감 ㅋ
잘보면 일본얘들 로켓엔진도 그렇게 테크트리는 잘 못타는 것 같음 ㅋ
     
집토끼 23-05-31 00:25
   
XF9-1의 직경은 F110보다는 20Cm작고 F414보다는 20Cm 큰 중간 크기라고 합니다.

일본의 XF9-1엔진은 영국, 이탈리아와 함께 참여하는 GCAP 쌍발로 탑재되고 여기에 영국의 전력 생산 모듈 E2SG를 통합한다고 합니다.

한국은 기술 후발 주자이니 일본이 현재 앞선 것 것은 인정해야겠지만 암튼  우리나라도 계획이 있고 그 계획의 정점은 서방 6세대 전투기 계획 중 하나인 FCAS 탑재 엔진과 동일한 성능이 될거라는 점에서 매우 기대가 됩니다.
박카스 23-05-31 00:28
   
우크라이나가 엔진쪽에 강점이 있다던데 기술 좀 받아 올 수 없나?
우린 있는 포탄 없는 포탄 다 털어 주는데
딜 좀 해보지
     
집토끼 23-05-31 00:40
   
그냥 저만의 추정입니다만...
가장 성능과 품질이 우수한 미국산 엔진(j85, f100, f404, f414)을 40년 넘게 라이센스 생산하며 축적한 기술과 경험보다 더 우월한 무언가가 우크라이나에 존재할까...라는 생각이 듭니다.

무인기 엔진부터 시작해서 FCAS급 전투기 엔진 국산화(심지어 FCAS엔진과는 고작 몇 년 차이로 완성)의 계획을 보고 있으면 그동안은 여러가지 이유(경제,정치,외교)로 시도하지 않았을 뿐이며, 이제는 국산 전투기로 다양한 라인업을 갖출 미래에는 필요성이 커졌기에 움직인다는 생각이 듭니다.
     
archwave 23-05-31 07:42
   
러시아도 소련 붕괴 이후 군사기술 발전이 그닥인데,
우크라이나가 별달리 발전했을리가 없죠.

특히 소련 붕괴 이전의 걔네들 전투기 엔진들은 모조리 다 수명이 매우 짧았습니다.
기술 줘도 안 받는다 해야 할 수준.
도나201 23-05-31 06:36
   
한국의 대다수의 기술발전성향을 보면 신규사업에 대한 제작 목적을 사실상 넘어서서 계획하고발전시켜왔습니다.

이번 엔진관련 부분도.. 그접근의 방향성이 다르다라는 사실입니다.
항간에서는 기술적인 레벨순위를 따지는 경향이 심한데.

사실 우리의개발목표는 상용화에 따른 시장성확보가 목표지  기술적인 우위를 내세우는 상황이 아니라는 점을 다들 간과하는 부분입니다.

일본. 대만,  등.. 항공산업의 기반성이 대부분 몰락한 이유가 바로 여기에 있습니다.
둘다 기술적인 우위를 내세우면서 국가적인 지원을 받아서 시작했다라는 점이죠.
산업화가 목적이 아닌 기술적우위가 목적인 상황이였다라는 사실입니다.

이번 엔진의 개발에 한국이 뒤늦게 뛰어든 이유는 바로....  시장성이 확보된다라는 확증이 있기 때문입니다.
특히 F414급 엔진을 보면.  KF21 용으로.... 사실 부족함이 많은 엔진입니다.
단발쌍발관련한 논쟁이 있을당시에..  이엔진의 장착에 대해서도 말이 많았던 상황입니다.
특히 F100계열의 쌍발엔진을  생각하기도 했지만,
돌연 F414엔진으로 교체해버렸습니다
가격적인 문제다 뭐다 했지만,  시장성이 가장 좋은 물건이라는데 있습니다.

단순히 유인기시장에서 F414물건은 끝물에 해당되지만,  결정적으로 쌍발기에 서방주력기에 대부분 장착한다라는 것이고,  프랑스 라팔에..... M88 엔진과 동급이라는 사실입니다.

F35 의 가장 큰 설계사상의 실패이유가 바로 단발기라는 점입니다.
향후.. 앞으로 개발되는 항공기는 쌍발기가 주류가 될것입니다.

앞으로 전투기의 미래성향은  몇가지 방향성이 크게 바뀌는 상황인데.
바로 ... 전력공급에 대한 문제가 크게 제시되는 상황이라는 점입니다.
제네레이터의 성능에 따라서 구형엔진이라도  성능에서는 어느정도 감당이 가능하다라는 점입니다.

얼마나 많은 전력을 생산이 가능한가가..  앞으로 차세대전투기의 기준에 많은 부분은 차지하게 될겁니다.
추력은 사실상 유인기로서는 한계성이 있고,
무인기관련해서도  높은 G를 형성하기 위해서는  충분한 엔진이  바로 F414 엔진이라는 점입니다.

즉,  유인기 무인기 공용으로 사용하기 딱좋은 엔진이 F414급 엔진이라는 사실이고,
이에 대해서 우리나라는 엔진의 공용화 시장성에 딱좋은 엔진을 국산화하기로 결정한것입니다.

이건 기술적인 우위하고는 다릅니다.
즉, 가장 잘팔릴 물건을 선정해서 만들겠다라는 의미입니다.

이번 누리호도 .. 기술적으로 낙후되었다 라고 하는 정말로 중국공산당 닭대가리 같은 이야기가 난무하지만,
결론적으로 말해서 산업화하기 가장 좋은 기술을 개발했다라는 점입니다.
그에 따른 안정성과 경제성을 동시에 잡는 방향으로 갔다라는 것이고,
이에 대해서 산업화기반물건을 이번에 출시했다라는 점입니다.

가끔 엔진개발이 40년대라고 하지만,
전 시제품해서 .. 35년이면 산업화가 가능하리라고 보고 있습니다.

엔진개발에 대해서 무인기 유인기 해서 공용엔진을 개발한다라는게 KF21 수량 과 함께  무인기 까지 사용하게 되면.  우리나라 물량만하더라도 산업화하기 딱좋은 시장성을 확보하고서 
출발한다라는 계획이라는 점입니다.

기술은 필요부분만을 생각한다면.  AB 관련해서 크게 할 이유가 없는게..  현재로서는 AB 관련한 이야기는
근접전에 상당히 유의미한 전술적인 움직임이 가능한 상황이지만,

BVR 을 기본으로 한다면... AB 관련한 기술보다는  오히려 제네레이터의 성능개량이 더 중요한 기술로 치부되기 시작합니다.

최고속도최고속도 하지만ㅇ.  이제는 최고속도 마하 1,2면 충분한 상황이 되버린게.
그속도에 무인기는 엄청난 고기동비행이 가능하기 때문입니다.

유인기로 무인기를 상대로 도그파이팅을 한다라는 것자체가... 어불성설일정도로 말이죠.

전술적인 한계성을 볼때  엔진의 최고속도 보다는 추력비가 더중요하고 그에 따른 전력수급능력이 차세대전투기의 기술 기준이 될것이라는 점입니다.

이제껏 전투기의 개발과정이  최고속도에 주력으로 맞춰진 상황에서 .  앞으로 엔진의 개발방향성이 크게 바뀔것이라는 점입니다.

추력비향상 과 제네레이터의 발전과 비례해서 항공기의 성능이 평가될 시기가 도래한다라는 점입니다.
GE 측에서는 이에대한 시장성을 인식하고서  자체적으로 개발비용을 감당하기 힘드니/
바로 한국과 연계하기 시작했습니다.

자체적으로 엔진개발에 있어서. F414EE 의 개발을 포기한 상황이지만, 
이에대해서 은근히 우리에게 개발비용을 충당하려고 하고 있다라는 사실입니다.

즉,  유인기, 무인기 공용으로 사용할수 있는 엔진이  차세대 엔진시장에서 가장 핵심으로 떠오를것이라는 사실이죠. 

일본의 X9 엔진을 보면 우선은 가장 핵심이 바로 광선로를 통한 광통신체계로 엔진을 연결한다라는 점입니다.
쉽게 이야기해서 빠른 반응속도를 강점으로 내세우겠다라는 점이죠.

하지만 롤스로이스엔진은 차세대엔진에서 가장 핵심으로 내세우고 있는 부분은 바로 슈퍼크루징 기능입니다.
다들 슈퍼크루징 .. 여러국가에서 개발성공했다고 하지만,
결론적으로 말하면..  미국에서 성공한것밖에 없는 상황입니다.
F100 계열 엔진만 가능한 기능이고 이를 성공한 국가는 미국뿐입니다.

다들 슈퍼크루징 된다고 이야기하지만,  그건 단편적인 성능일뿐  본격적인 슈퍼크루징기능을 재현한 것은 미국외에는 없습니다.

그렇게 본다면  F414 계열의 엔진은  수퍼크루징기능만 장착한다면.  세계에서 가장 잘팔리는 엔진이 될것이라는 사실입니다.  실재로  GE 에서 F414EE 엔진의 핵심을  이 수퍼크루징기능을 일부재현한 물건이고,
이에 대해서  연구개발 .. 비용을 ... 우리나라와 어떻게 접근하게 될지는 두고 볼일입니다.
     
남산코끼리 23-05-31 09:37
   
일본기술도 상당하군요
부럽네
     
구름위하늘 23-05-31 11:29
   
의견이 다른 부분만 언급하겠습니다.

향후 엔진의 큰 방향 중에 제너레이션 부분은 동의하지만, 추력비는 그렇게 큰 방향이라고 생각되지 않습니다. 지금 추력비가 대폭 상향될 이유가 별로 없어 보이기 때문입니다.
그보다는 지금보다 훨씬 더 장거리 비행에 방향이 잡힐 것으로 보입니다. 그래서 오히려 연비가 더 중요해지고, 슈퍼크루징의 의미도 단순하게 초음속 비행을 한다... 가 아니라, 슈퍼쿠루징이 장거리 비행에서 연비가 좋기 때문에 강조되는 것 입니다.

중간에 광통신체계를 설명하면서 빠른 반응속도를 언급하셨는데, 광통신의 빠른 속도는 도시와 도시 사이의 먼거리를 연결할 때나 나올 이야기 입니다.
전투기 내부 통신연결에서는 광통신이나 전기통신이나 심지어 fly-by-wire 도 반응속도로는 별로 차이가 날 부분이 아닙니다.
전투기에서 광통신은 전기도선통신에 비해서 총합계 중량이 적기 때문에 선호되는 것으로 알고 있습니다.
사커좀비 23-05-31 11:04
   
짚고 넘어가야 될 건... KF-21 블록3가 5세대일 것인지.. 아니면.. KFXX가 5세대일 것인지도.. 아직 정해지지 않음..
KFXX가 6세대일 거라는 건.. 일부 밀게나 국뽕 유튜버들의 희망사항일 뿐입니다...
우리가 지금 연구과제로 진행하는 것들은 모두 5세대를 지향하고 있긴 합니다만...
6세대기는 아직 먼 이야기입니다...
     
구름위하늘 23-05-31 11:36
   
동의합니다.
구름위하늘 23-05-31 11:43
   
2022년 7월에 올려진 내용이니, 자료 조사 잘된 글로 보입니다.

올해 2023년 2월에 방위사업청이 공식적으로 15,000파운드급 (F414급) 엔진 개발을 발표했더군요.
밀리터리리뷰 잡지 4월호에 정리된 내용이 있습니다.

관련 내용을 게시한 블로그 링크 :
https://www.clien.net/service/board/cm_military/17995847

세줄 정리:
현재 5,500파운드급 한화와 두산이 개발 중 무인기 적용
2030년까지 무인정찰기용의 고바이패스 10,000파운드급 개발 계획
2030이후(2037년으로 표시된 곳도 있음) 무인전투기용의 저바이패스 15,000 파운드급+AB 장착