보잉 협력업체 B-52J 개량 불확실
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보잉 협력업체 B-52J 개량 불확실
  • 이승준 기자
  • 승인 2023.05.28 21:00
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B-52 폭격기 1대가 보잉 오클라호마시티 엔지니어링 센터의 하이베이 시설에 입고되어 또 하나의 임무를 수행하고 있는데, 110억 달러 규모의 B-52 개량 사업을 궤도에 올려놓았다. 

미공군이 수십 년 동안의 지속적인 운용을 위해 전통있는 B-52 전략폭격기를 재가동시키기로 결정한 지 5년이 지났다.

향후 20년 동안 노스롭 그루먼 B-21이 로크웰 인터내셔널 B-1B 및 노스롭 B-2 폭격기를 대체할 2018 폭격기 벡터 계획에 따라 B-52는 은밀하게 침투하는 B-21 레이더의 장거리 미사일 발사 플랫폼으로 계속 임무를 할 계획이다. 

제 2 폭격비행단 소속의 B-52H 폭격기다. 미공군은 B-52J로 명명하여 기골보강,AN/APG-82 레이더 파생버전과 롤스로이스 F-130 엔진으로 교체하는 작업을 하고 있다.(사진:U.S.Air Force)
제 2 폭격비행단 소속의 B-52H 폭격기다. 미공군은 B-52J로 명명하여 기골보강,AN/APG-82 레이더 파생버전과 롤스로이스 F-130 엔진으로 교체하는 작업을 하고 있다.(사진:U.S.Air Force)

1962년에 생산이 완료된 8개 엔진이 장착된 폭격기는 2062년까지 전력을 유지하려면 대규모 개량이 필요하다. 

노후화를 방지하고, B-52의 항속 거리를 20% 이상 연장하기 위해 16,000파운드 추력의 프랫& 휘트니 TF33 터보팬을 BR725 파생 롤스로이스 F130 엔진으로 교체하며, 이를 위해서는 내부 구조 보강 와 항전장비에 대대적인 변경이 필요하다.

1980년대에 마지막으로 업데이트된 신뢰할 수 없는 기계식 스캔 APQ-166 레이더는 최신 능동 전자 탐지 어레이(AESA)로 교체되어 B-52가 하늘, 땅, 바다에서 미사일 발사 위치로 향하는 도중에 위협이 있는지 탐지할 수 있게 될 것이다. 

AGM-181 Long Range Standoff (LRSO) nuclear-tipped cruise missile.(사진:U.S.Air Force)
AGM-181 Long Range Standoff (LRSO) nuclear-tipped cruise missile.(사진:U.S.Air Force)

레이시온 AGM-181 장거리 스탠오프 미사일 및 새로운 위성 링크와 같은 다른 주요 업그레이드와 함께 재지정된 76대의 B-52J 중 첫 번째 기종이 향후 10년 이내에 운용될 예정이다.

업그레이드된 B-52 폭격기들은 수백 또는 수천 마일 떨어진 안전한 거리의 목표물에 최대 70,000파운드의 장거리 미사일을 발사하는 임무를 맡게 될 것이다.

이러한 여러 가지 중복된 현대화 노력은 평균 61년이 넘은 폭격기들에 대한 불안감을 불러일으키고 있다. 

Damage Inc. II(애리조나주 투손에 있는 미공군 격납고에서 작년에 오클라호마시티로 이전한 B-52H 기체 일부)가 가장 높은 순위에 올라 있다.

디지털 엔지니어링 모델과 가상 프로토타입의 시대에 Damage Inc. II는 보잉의 컴퓨터 가정이 현실과 일치하는지 확인하기 위한 물리적 테스트 자산을 나타낸다. 

클린 시트 프로토타입의 경우 디지털 프로토타입은 종이 위의 2D 설계를 3D 모델로 검증하는 데 유용한 방법이다. 

B-52는 이미 존재하기 때문에 엔지니어는 현실 세계에서 디지털 모델을 검증할 수 있다.

예를 들어 오른쪽 F130 엔진의 나셀 내부에 오일 캔을 배치하는 것은 3D 디지털 모델에서 접근 가능한 것처럼 보일 수 있다.

하지만 엔지니어가 대표적인 방한 장비를 착용하고 B-52의 날개 아래 사다리에 올라서면 화면에서는 올바르게 보이는 것이 실제로는 다르게 보일 때가 있다. 

롤스로이스의 F130엔진이 B-52폭격기 엔진으로 선정되어 통합작업 중이다. (사진: 롤스로이스)
롤스로이스의 F130엔진이 B-52폭격기 엔진으로 선정되어 통합작업 중이다. (사진: 롤스로이스)

II의 실제 모델조차도 한계가 있다.

1960년대 초에 제작되어 수십 년에 걸쳐 수리된 항공기는 외피 아래에는 기록되지 않은 수많은 변형이 있을 수 있다.

보잉 엔지니어들은 현재 보유 중인 여러 B-52 항공기 간의 부적합 규모를 파악하기 위해 검사할 샘플을 선정했다.

항공기 전체의 설계 변형이 매핑되지는 않았지만 일반적으로 예상되는 사항을 알고 있다고 확신하고 있다.

B-52의 엔진을 교체하는 것은 TF33을 제거하고 F130을 설치하는 것만큼 간단하지 않다. 롤스로이스 터보팬의 크기가 약간 다르기 때문에 플러터 엔벨로프가 달라지기 때문에 2개의 엔진이 장착된 4개의 포드는 각각 새로운 철탑에 더 높게 장착된다고 보잉의 B-52 부 프로그램 매니저인 에릭 라바스크(Erik LaVasque)는 말한다. 더 높은 위치와 약간 더 넓은 나셀로 인해 F130 포드의 더 많은 배기력이 B-52의 4개의 파울러 플랩으로 향하게 된다.

그 결과 보잉은 추가 하중을 지탱하기 위해 플랩 트랙을 강화하고 있다. 

TF33에서 F130으로 전환하면서 조종석의 조종석도 변경되었다.

이제 8개의 추력 레버는 일련의 풀리를 통해 TF33의 기계식 엔진 제어장치에 직접 와이어로 연결한다.

보잉은 추력 레버가 승무원의 추력 명령을 해석한 디지털 신호를 생성하여 F130의 전권 디지털 엔진 제어(FADEC)에 전달할 수 있도록 B-52의 배선을 다시 연결하고 있다.

또한 8개의 엔진 각각에 있는 FADEC는 새로 설치된 데이터 집중 장치에 성능 업데이트를 전송하여 결함이 감지될 경우 승무원에게 경고를 보내도록 설계되었다. 

승무원이 실시간으로 더 많은 시스템 성능 데이터에 노출됨에 따라 조종석 디스플레이도 혁신적으로 변화하고 있다.

조종석 양쪽에 있는 두 개의 음극선관 디스플레이는 하나의 다기능 터치 스크린으로 대체될 예정이다. 

추력 업그레이드와 더불어 B-52는 전력도 크게 향상된다.

각 TF33의 45kVA 발전기는 8개의 65kVA 발전기로 교체되어 기내 전력 용량이 44% 증가하여 총 520kVA로 늘어난다.

추가 전원 공급 장치는 새로운 레이더의 요구 사항을 충족하도록 설계되었으며 공군이 미래 센서와 무기를 배치함에 따라 충분한 확장여유가 있다. 

레이더 현대화 프로그램(RMP)은 하이브리드 레이시온 AESA 레이더를 설치하고 있다.

보잉 F/A-18E/F의 APG-79에 탑재된 프런트엔드 어레이의 수정된 버전이 보잉 F-15E 및 F-15EX의 APG-82에 탑재된 새로운 변형 레이더 프로세서와 통합되고 있다.

스텔스나 초음속이 없는 경우, B-52J의 생존성 등급은 위협을 피할 수 있다.

장거리 무장을 탑재하는 것은 적의 방공 시스템으로부터 폭격기를 안전하게 멀리 떨어뜨리기 위한 것이다.

이것이 실패할 경우, 레이더는 B-52가 요격 범위 내에 들어오기 전에 승무원에게 갑작스러운 위협을 인지하도록 설계되어 있다. 

그러나 1950년대 폭격기에 최신 레이더를 장착하려면 더 많은 변화가 필요하다.

레이더 업그레이드는 공군이 B-52 승무원을 5명에서 4명으로 줄이고, 방어 시스템 운영자의 기능을 조종석 아래 레이더/항법장치와 항법장치 스테이션으로 이전하면서 이루어진다.

또한 냉전 시대의 센서 디스플레이는 두 스테이션 모두에 20 X 8인치 크기의 L3Harris 테크놀러지스의 다기능 터치 스크린 두 개로 교체될 예정이며, 보잉은 새로운 레이더를 지원하기 위해 두 대의 강력한 새 임무 컴퓨터를 설치한다. 

이러한 중복되는 업그레이드를 획득 시스템을 통해 각각 안내하는 것은 어려운 일이다.

공군은 2019년에 국방부 중간 획득 당국이 허용하는 신속한 시제품 제작 형식으로 B-52 상용 엔진 교체 프로그램(CERP)을 시작했다.

그러나 새로운 공군 지휘부는 작년에 이 프로그램을 전통적인 구조로 전환하기로 결정했으며, 올해 9월에 엔지니어링 및 제조 개발(EMD) 마일스톤이 예정되어 있다. 

B-52 CERP는 2년 전 RMP 업그레이드에 이어 2030년에 배치할 예정이다. 그러나 기존 계약 규칙에서 요구하는 획득 계획 기준선을 설정하는 EMD 결정에 따라 일정이 재검토될 수 있다. 

미공군은 롤스로이스 엔진과 레이시온 레이더를 포함한 기성 하드웨어를 선택하여 개발 위험을 최소화하려고 했다.

이러한 결정으로 인해 F130을 지원하는 데 필요한 구조적 및 전자적 변경과 B-52 임무에 맞게 전투기 레이더를 조정하기 위한 새로운 소프트웨어 코드가 문제가 발생할 수도 있다.

디지털 및 물리적 프로토타입 외에도 공군은 테스트 역량도 확장하고 있다. AGM-181 프로그램을 지원하기 위해 두 대의 계기식 B-52H로 구성된 일반 비행 테스트 부대를 두 배로 늘렸다. 

총 4대의 B-52H가 상용 엔진 교체 프로그램(CERP) 및 레이더 현대화 프로그램(RMP) 비행 테스트를 위해 계측기를 추가할 계획이며, 필요한 경우 최대 2대의 폭격기를 추가로 비행 테스트에 투입할 수 있다.

[디펜스투데이]


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