미군사매체들에게 따르면 미의회는 현재와 미래의 F-35 스텔스 전투기에 새로운 엔진을 장착하기 위해 무엇이 필요할지 미군에 요구할 것으로 보인다.
적응형 엔진 전환 프로그램(AETP)에 따라 완전히 새로운 엔진이 개발 중이며, 이미 여러 프로토타입이 테스트 중이다. AETP 엔진이나 다른 대안들은 F-35의 3가지 모델 모두에 상당한 성능 향상을 가져다 줄 뿐만 아니라 향상된 효율성을 제공하는 것이다.
12월 10일(현지시각) 존 티르팍이 미공군 매거진에 기고한 글에서 2022 회계연도 국방수권법안(NDAA)의 가장 최근 초안에 있는 문구를 지적했다. 아직 상원을 통과하지 못한 이 법안은 미 국방부 차관과 함께 공군 장관이 늦어도 2027년부터 F-35A 전투기(CTOL)에 AETP 엔진을 추가하는 방안을 마련하도록 요구하고 있다. 미해군은 F-35B 단거리 이륙 및 수직 착륙(LST)에 최종 AETP 설계 또는 기존 F135의 개량 버전일 수 있는 "첨단 추진 시스템"을 추가하는 유사하지만 별개의 계획을 수립할 것이다.F-35C 함재기 개량은 늦어도 2027년에 다시 시작하는 것으로 되어있다.
두 경우 모두 "경쟁적 인수 전략"은 기존 및 신규 생산 항공기에 AETP 엔진을 추가하는 것을 포함한다. 두 보고서 모두 조 바이든 대통령이 제안한 2023 회계연도 예산요구안을 의회에 전달된 후 2주 이내에 제출해야 한다.
새로운 엔진을 F-35의 세 가지 기종에 모두에 통합하는 비용은 상당할 것으로 보고 있다.
특히 현재 미국의 최대 규모의 합동 공격전투기 운용군인 미공군은 해당 계획이 완전히 새로운 AETP 엔진을 모두 제공할 수 있는 수단을 가지고 있는지 의문을 분명히 제기하고 있다. 이미 기존 F-35A를 유지하는 데 드는 비용과 레이더와 전자전 능력을 강화한 최신 블록4 표준으로 끌어올리는데 드는 비용과 신형 무장 탑재 능력에 대한 별도의 우려가 나오고 있다.
과거에 F-35 합동 프로그램 사무국의 프로그램 책임자인 에릭 T.Fick 중장은 공군이 F-35A에 AETP 엔진을 통합하기 위한 개발 및 생산 비용을 부담해야 할 것이라고 말했다.
현재, AETP를 위한 두 가지 옵션인 제네럴 일렉트릭 XA100과 플랫 & 휘트니 XA101의 프로토타입이 테스트 중에 있다. 두 엔진은 모두 연료 연소율을 4분의 1 수준으로 줄여 전투기의 항속거리를 30%, 지속성을 40%가량 높일 것으로 예상된다.
현재 F-35A는 기본연료탑재로 1,350마일의 항속거리를 가지고 있으며, 새로운 엔진을 장착하면 1,800마일로 늘어나며 새 엔진을 장착하면 가속력도 개선되는 것으로 알려졌다.
'어댑티브'라는 이름의 부분은 이 새로운 엔진들이 신형 여객기에 사용되는 종류의 터보팬의 연비와 일반적으로 전투기 엔진에서 발견되는 고압의 압축력을 결합한다는 사실을 의미한다.
세 번째 공기 흐름을 도입함으로써 엔진 코어와 바이패스 스트림 사이에서 동적으로 조절하여 전투 상황에서 추력을 높이고 순항 중에 연료 효율을 높일 수 있다.
특히 F-35A의 항속거리 증가는 공군에 큰 도움이 될 것인데, 라이트닝 II의 제한된 항속거리가 주요 관심사가 될 아시아 태평양 전선에서 우발적 대규모 충돌이 일어날 가능성을 내다보고 있기 때문이다. 이 개량이 차기 전투기를 계획함에 따라, 늘어난 항속거리는 이미 '필수' 기능으로 지정되어 있다.
장거리 F-35A는 아시아 태평양 지역의 작전에 더 적합할 뿐만 아니라 공중급유기에 대한 의존도를 줄일수 있다. 충분한 공중급유기의 가용성은 항상 공중전 계획자들에게 중요한 요소였다. 그러나 최근에는 이러한 동일한 급유기의 생존 가능성이 낮은 가능성 또는 다른 수단을 통해 달성되는 더 많은 생존 가능한 급유기에 대한 관심이 정말로 우려되는 문제가 되었다.
새로운 엔진은 F-35A의 터빈 로터 블레이드의 열 보호 코팅의 과도한 마모와 관련된 지속적인 문제를 해결할 것이다. 2021년 초반, F-35 전투기중 46대가 이 문제로 인해 엔진이 작동하지 않는 것으로 나타났다. 엔진정비센터가 정비작업에 밀린 가운데 최전방 F-35 전투기 가동율이 타격을 입었고, 공군은 심각한 가용성 부족을 겪었다.
찰스 Q 브라운 주니어공군참모총장은 또한 F135 엔진이 과도한 사용과 정기적인 전개로 "특정 영역에서 약간 더 빠르게 고장나고 있다"고 언급했다. 유지보수에 대한 변화가 검토되고 있는 가운데, 브라운 공군참모총장은 또한 이 문제에 대한 한 가지 해결책은 단순히 F-35를 덜 사용하는 것이며, 장기적으로 이상적인 해결책으로 볼 수 없다고 했다.
제너럴 일렉트릭과 프랫 앤 휘트니는 에어포스 매거진과의 인터뷰에서 2027년 목표 달성이 가능하다고 밝혔다. 가장 최근의 NDAA를 구성한 의원들은 이 법안이 원래 요청했던 것보다 2022 회계연도에 자금 지원을 세 배로 늘리도록 제안하면서 적응형 엔진 프로그램을 지지하는 것으로 보인다.
동시에 의회 의원들이 F-35A에 AETP 엔진을 추가하는 것을 추진하고 있는 반면, NDAA 초안은 F-35B, F-35C와 다른 방향으로 나아갈 가능성을 열어두고 있다. F-35B와 F-35C에 대한 연구는 "각 기종의 가속, 속도, 사정거리 및 전반적인 임무 효율 개선을 위해 추진력, 연료 효율, 열 용량 증가로 인한 전투 효율과 지속 비용에 미치는 영향 분석"을 포함할 것이다. 어댑티브에 대한 구체적인 언급은 없다.
F-35C를 위한 항공모함 운용환경, STOVL F-35B에 대한 회전 노즐과 통합 리프트 엔진의 요구는 새로운 엔진을 통합하는 데 있어 더 큰 어려움을 의미한다.
실제로 과거 제너럴 일렉트릭과 프랫 앤 휘트니 모두 자사의 어댑티브 디자인이 F-35B와 호환되지 않는다고 밝힌 바 있다. 이를 염두에 두고, NDAA는 B-모델이 향상된 F135 엔진을 사용하는 반면, F-35C는 새로운 어댑티브 엔진의 동일하거나 같은버전을 사용할 것으로 예상할 수 있다.
해군 보고서는 또한 첨단 추진 시스템이 공중 급유 요건을 어떻게 줄일 수 있는지, 그리고 "획득 및 유지 감소"로 인한 "전체 비용 이점"에 대한 평가를 제공한다.
두개의 보고서가 준비되면, 미의회는 "해당 전략의 실행을 위한 관련 이정표와 연간 재정 자원 요구 사항을 주석"을 다는 일정을 갖게 될 것이다.
현재 F135의 평균 가격표가 2천만 달러이므로, 새로운 엔진의 단가는 그 이상일 것으로 예상된다.
의회가 재설계 계획이 추구할 가치가 있다고 생각한다면, 다음 단계가 무엇인지 명확하지는 않다.
통합 공격 전투기 프로그램 초기에는 F135와 제너럴 일렉트릭/롤스로이스의 대안 F136이라는 두 개의 엔진이 있었지만, 후자는 비용 문제로 다소 논란이 되어 제외 됐었다.
미공군은 이 교훈을 통해 XA100과 XA101이 모두 생산에 들어가야 한다는 결정을 할수도 있다.
물론 F-35의 경우 어댑티브는 여전히 '너무 먼 엔진'으로 볼 수 있다. 프랫 앤 휘트니 사는 F135 엔진을 장착할 수 있는 좋은 위치를 점하고 있다. F135 엔진은 추력과 효율의 향상을 약속하지만 어댑티브 기술보다 훨씬 저렴하다고 말한다.
미 국방부와 해외 고객 모두를 위한 실질적인 생산이 앞에 있는 가운데, 합동 타격 전투기의 엔진 개량과 기술 발전에 보조를 맞추는 것이 타당하다. 그러나 공군이 이 유망한 새로운 엔진 기술을 이미 비싼 F-35에 통합하기 위한 비용을 부담할것인지 의심스럽다.
[디펜스투데이]
