세계 최고 한국형 초음속 스텔스 전투기 KF-21 보라매 제원

세계 최고 한국형 초음속 스텔스 전투기 KF-21 보라매 제원입니다.

2021년 시제기 초도비행 기준 제원이나 1년이 지난 2024년 기준 제원은 이보다 월등하게 성능이 향상되었으며, 국산화 또한 엔진을 제외하면 90% 이상 수준으로 발전했습니다.

세계 최고 한국형 초음속 스텔스 전투기 KF-21 보라매 제원

 

엔진의 경우 F414-GE-400, 미국의 GE Aerospace (이전에는 GE Aviation)에서 생산한 후버닝 터보팬 엔진으로, 22,000 파운드 (98 kN)의 추력을 가지고 있습니다. 이 엔진은 GE의 널리 사용되는 F404 터보팬 엔진에서 파생되었으며, Boeing F/A-18E/F Super Hornet에서 사용하기 위해 확장 및 개선이 되었습니다.

 

• 기본 추력: 14,400 lbf(65.7 kN) × 2
• 애프터버너 (재연소)추력: 22,000 lbf(97.9 kN) × 2
• 최대 속력: 2,234.9 km/h (마하 1.81)

한국은 이 엔진을 라이선스 생산을 통해 국내에서 조립생산을 했으며, 현재는 엔진 국산화가 진행되고 있으며, 추력 5,000파운드까지는 성공을 했으며 이를 기반으로 10,000파운드 추력의 렘제트 엔진이 개발이 완료(아마 완료 됐을 것으로 추정됨)하고 추후 애프터버터 추력을 2만 파운드 이상으로 되면 추가 업그레이드를 통해 최종 완성이 될 듯 합니다.

KF-21 보라매에 장착할 국산 전투기 엔진을 개발중인 한화에어로스스페이스

 

KF-21 보라매에 장착할 국산 전투기 엔진을 개발중인 한화에어로스스페이스 램제트 엔진(Ramjet Engine) 제트 엔진의 한 종류로, 피스톤으로 공기를 압축하는 방법이 아닌 고속 비행에 의한 기압으로 공기를 압축하는 (ram compressed) 제트 엔진입니다. 램제트는 단순한 구조를 갖고 있으며 초음속에서 연료 효율이 우수하다는 특징이 있습니다.

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• 구조와 원리:
• 램제트는 압축기를 없애고 고속 비행으로 인한 기압으로 공기를 압축합니다.
• 압축기와 터빈이 필요 없어져서 구조가 단순해집니다.
• 램제트 엔진은 터보젯이나 터보팬 엔진에 비해 작고 간단하기 때문에 작고 고속을 요구하는 비행체에 적합합니다.
• 또한 초음속 순항일 경우 다른 제트 엔진보다 연료 효율이 높습니다.

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램제트 엔진은 주로 미사일의 추진체로 응용되며 최근에는 스크램젯 엔진이 등장하는 등 발전과 개발이 진행되는 기술입니다.

이러한 램제트 엔진은 초음속 비행에서 효율적이며, 작고 단순한 구조로 다양한 응용 분야에서 사용됩니다.

https://youtu.be/PmciE6dHpcU

 

현재 개발 중인 국산 램제트 엔진은 국산 무인기에 적용 후 테스트를 마쳤으며, 쉴틈 없는 연구를 통해 최고 추력에 도달 할 수 있도록 진행 중이며, 엔진 추력을 올리는 에프터버너로 인해 극한으로 상승하는 온도에 견딜 수 있는 특수 소재를 자체 개발해 국내외 특허 등록까지 완료 했다고 합니다.

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KF-21 보라매와 또한 F-22 렙터는 쌍발 엔진이고 F-35경우 단발엔진을 사용하고 있습니다.

쌍발엔진	단발엔진
신뢰성: 하나의 엔진이 고장 나도 다른 엔진이 비행을 지속할 수 있습니다. 안전성: 비행 중 엔진 고장에 대비하여 더 안전합니다. 성능: 더 높은 추력을 발휘할 수 있으며, 긴 거리를 빠르게 이동할 수 있습니다. 비용: 설계 및 유지보수 비용이 더 많이 듭니다. 대표적인 전투기 : KF-21, J-20, J-31(중국), Su-57(러시아), 유로파이터 타이푼(독일), 라팔(프랑스)	​ 경제성과 경량화: 단발 엔진은 설계와 유지보수 비용이 적습니다. 또한 비행기의 무게를 줄여 기동성을 향상시킵니다. 간소화: 하나의 엔진을 관리하므로 시스템이 더 간단해집니다. 비군사적 임무: 단발 엔진은 비군사적 임무에 적합합니다. 예를 들어 훈련 비행, 경비 비행 등에서 사용될 수 있습니다. 낮은 위험 상황: 엔진 고장 시 비행기의 기동성이 크게 저하되지 않는 상황에서 단발 엔진이 유리합니다. 대표적인 전투기 : FA-50(한국), F16, F-35(미국)

대표적인 쌍발 엔진 전투기 크기비교

 

중국이 최고의 스펙이라고 자랑하는 J-20은 늘 그러하듯 빵스펙으로 무장한 결합 투성이 전투기로 러시아 전투기를 그대로 카피했으나, 성능과 기능은 역시나 중국산이었습니다.

초기에는 러시아 AL-31F 엔진을 사용하였으나, 2019년 중반부터 자체제작 엔진인 WS-10 파생엔진을 적용하고 있습니다.

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참고로 중국의 전투기나 전투함정 등을 구매한 국가에서는 고장이나 오작동으로 인해 50% 이상이 사용을 못하는(가동률 50%) 지경이며, 정비를 요청해도 감감 무소식, 성능에 대한 항의를 해도 나몰라라 한다고 합니다.

역시나 중국이 중국하고 있습니다.

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미국 전투기와 그 나마 대적이 가능한 것이 러시아 수호이 전투기 입니다.

수호이-35 (Su-35)	수호이-57 (Su-57)
세대: 4.5세대 엔진: 2개의 Eurojet EJ200 후버닝 터보팬 최대 속력: 마하 2.35 (시속 2,500 km/h) 항속거리: 3,600 km 전투반경: 1,600 km 무기: 공대공 및 공대지 미사일, 정밀 유도 폭탄	세대: 5세대 엔진: 2개의 Saturn AL-41F1 후버닝 터보팬 최대 속력: 마하 2.0 (시속 2,130 km/h) 항속거리: 3,500 km 무기: 다양한 미사일을 장착 가능, 스텔스 기능 탑재

유로파이터 타이푼과 프랑스 라팔 역시 예전의 명성에 비해 지금은 KF-21에도 밀리고 있는 추세이며, 앞서 KF-21탄생에 대한 글에서 말씀 드린 바와 같이 전투기나 방산무기의 경우 수요가 떨어지면 단가가 천정부지로 높아지게 됩니다.

유로파이터 타이푼과 라팔이 F-22나 F-35, 업그레이드 형 F16에 밀리면서 인기는 떨어지는데 가격은 오르는 이른바 규모의 경제에 반하기 때문에 앞으로는 그 생명력을 잃을 것으로 보입니다.

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오늘은 세계 여러 나라의 대표적인 전투기 제원에 대해 간단하게 알아보았습니다.