레이더 반사 단면적(RCS) 감소를 위한 전투기 모형을 전기적 상사성을 유지하여 실 기체의 40% 비율로 축소제작하였으며, RCS 신호특성을 파악하기 위하여 야외 및 실내 측정을 통하여 RCS 감소를 위한 형상설계를 확인하였다. 복합재를 사용하여 일체형 동체를 제작하였으며, 각 부분품을 전도체 및 전파흡수재료(RAM), 그리고 전파흡수구조(RAS)를 적용하여 교체하도록 제작하였다.

​

축소 RCS 모델의 제원은 전체 길이 6.4m, 날개 길이 4.2m이며 중량은 약 450kg에 해당된다. 일체형 동체를 제작하였고, Radome, Canopy, Bomb Door, Main wing을 별도의 부품으로 제작하여 장/탈착이 가능하도록 하였다. 금형의 제작과정은 목재와 스티로폼의 기본 형상에 Epoxy를 성형하여 Master Mold를 정밀 가공하고, FRP 소재를 분사하여 성형한 후 Master Mold를 제거하는 공정으로 제작하였다. 이후에 복합재를 필요한 두께만큼 적층하여 사용자가 원하는 형상을 제작하였다. 제작 후에는 각 부분품을 조립하여 정해진 공차에 근거하여 부분품의 치수를 측정하였다. Edge Alignment를 통하여 몇 개의 방위각으로 RCS Peak를 집중시키는 형상설계를 수행하였다.

RCS 측정은 이탈리아 IDS(Ingegneria Dei Sistemi) S.p.A에서 수행하였다. IDS의 측정시설은 실내 및 실외 측정이 가능하여 실내 측정 설비의 크기는 22m(폭)×35m(길이)×12m(높이)이며 방위각 및 고각 조절이 가능한 Turn Table을 보유하고 있다. 또한 ISAR 및 SAR 영상을 획득할 수 있는 기능을 보유하고 있다. 실내 측정조건은 10, 25GHz의 두 가지 주파수에 대하여 수행하였으며, 전도체와 RAM/RAS가 적용된 형상에 대하여 측정을 수행하였다. 또한 각 부분품의 형상 및 재질에 따른 RCS 신호특성 변화를 파악하기 위하여 Radome, Canopy의 장/탈착에 따른 영향성을 측정하였다. 야외측정의 경우도 실내와 동일한 주파수에 대하여 수행하였으며 전도체와 흡수재를 적용한 형상에 대하여 8개의 조건에 대하여 측정을 하여 결과를 획득하였다.

​

설계된 항공기 형상에 RAM 등 스텔스 기술이 적용된 모형으로 실질적인 RCS 수준 판단을 위한 측정을 추진하였으며 만족한 수준의 RCS 감소결과를 획득하였다. 전도체 형상으로부터 획득한 결과를 기반으로 항공기의 RCS 증가 요인을 파악하였으며 적절한 위치에 전파흡수재료를 적용함으로써 큰 RCS 감소를 도모하였다.

​

출처 : 공학용 RCS 축소모델 제작 및 측정 연구(한국군사과학기술학회 2013 종합학술대회)

​

​

KF-X 탐색개발을 수행하면서 만든 RCS 측정용 축소모델에 대한 논문입니다.