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미국 UCAV 사업 정리

빛나는 전구 2025. 6. 7. 21:34

미국은 자세히 말하지 않아도 오래 전부터 다양한 무인기를 개발해왔다. 그 중에서는 오늘날 보잉의 MQ-25 Stingray 미 해군 무인 공중 급유기가 어떻게 탄생하게 되었는지, 관련 무인기들을 정리하며 알아보도록 하자.

 

 

UCAV, Unmanned Combat Air Vehicle

1999년 3월에 미 국방고등연구계회국(DARPA, Defense Advanced Research Projects Agency)에서 무인항공기 개발 가능성을 알아보기 위해 Boeing과 계약을 체결하여 2기의 X-45A 기술실증기가 제작되었다. 기술실증기이므로 별다른 이름은 붙지 않았다. 1호기(Blue)의 초도비행은 2002년 5월에, 2호기(Red)는 동년 11월에 이뤄졌다. 이후 2005년 7월에 프로그램은 종료되었다. 보잉은 이후 X-45A를 기반으로 실제 작전 수행이 가능하도록 기체를 대형화한 X-45B를 구상한다.

 

세부사항

X-45A는 AESA 레이더를 탑재한 채 다양한 무기 운용을 시험해볼 수 있도록 무기 수납창을 갖췄으며 추력편향노즐을 가진 허니웰(Honeywell) F124-GA-100 터보팬 엔진을 탑재하고 있다. 보잉은 앞서 본인들이 개발했던 Bird of Prey 기체를 제작하면서 얻은 기술과 경험을 X-45A 무인기에 적용하였다.

 

기술실증기이므로 소프트웨어도 개발되었다. 기초적인 이착륙 등을 다룬 블록1 프로그램은 2003년에 완성되었다. 무기 투하와 같은 임무 수행을 포함하는 블록2 프로그램은 2003년 11월에 평가가 시작되어 2004년 4월에 무장 투하 및 표적 타격에 성공했다.

 

2002년에 첫 비행에 성공한 X-45A는 최초로 공격 타격 임무(combat strike mission) 수행을 목적으로 개발된 현대적인 UAV이다. 1호기인 파란색 X-45A는 'Elsie May'라고 불렸다. Elsie May는 처음으로 UAV 중 최초로 무장 투하에 성공한 기체이다.

참고: National Air and Space Museum, Boeing X-45A Joint Unmanned Combat Air System (J-UCAS)

참고: Air Force Test Center, November 8, 2000: First Flight X-45 Combat Drone (2020)


UCAV-N(Naval)

비슷한 시기 2000년 6월에, DARPA는 미 해군과 함께 보잉과 무인 항공기 개발 관련 계약을 체결했다. 이번에는 노스롭 그루먼도 같이 사업에 참여하였다. 보잉은 앞서 연구하던 X-45를 기반으로 'X-46A'을 제안했고, 노스롭 그루먼은 'X-47A'를 제안했다. 그러던 중 DARPA는 2003년 4월에 미 해군과 공군이 서로 유사한 사업을 진행하고 있다고 판단했으며, 이를 통합하는 것이 더 효과적이라 보고 둘을 아래 후술할 'J-UCAS'라는 이름으로 통합한다. 따라서 해당 사업에 참여한 무인기에 대한 자세한 내용은 J-UCAS 글에서 다루도록 한다.


J-UCAS, Joint Unmanned Combat Air Systems

2003년 4월에 미 공군과 해군의 무인기 연구 프로그램이 통합되면서 보잉은 미 공군의 X-45B 개발을 중단한다. 그리고 X-46A와 공통성을 갖도록 설계된 X-45C를 구상한다. 그러나 미 공군이 2006년 3월에 프로그램 중단을 선언하며 개발은 더 이상 진행되지 못했다.

 

반면, 노스롭 그루먼은 프로그램 통합 및 미 공군의 사업 이탈 이후에도 미 해군 지원 아래 후술할 후속 사업(UCAS-D)에 선정되어 X-47A Pegasus를 기반으로 하는 X-47B를 제작하게 된다. 연구 초기에만 해도 X-45C와 함께 2007년에 시험 비행에 나설 것으로 전망되었다.

 

세부사항: X-47A Pegasus

참고로, X-47A는 원래 Scaled Composites에서 개발한 무인기였다. 그러나 2007년에 기존 40%의 지분을 갖고 있던 노스롭 그루먼이 100%로 늘리면서 Scaled Composites는 노스롭 그루먼의 완전한 자회사가 되었다. 따라서 아래에서는 Scaled Composite 대신 노스롭 그루먼에서 개발한 것으로 기술할 예정이다.

 

노스롭 그루만은 사내 프로그램의 일환으로 무인기를 개발 중이었다. 그래서 2001년 7월에 기체 개발이 완료(롤아웃)되었다. 프랫휘트니 JT15D-5C 터보팬 엔진(3,190lbf)을 탑재했으며 스텔스 성능을 고려하여 구부러진 공기흡입구를 가졌으나, 비용 상의 문제로 배기구는 스텔스 기능을 갖추지 않은 단순 원형이다.

이후 2003년에 초도비행을 실시했으며 뒤이어 실전 운용을 염두에 둔 X-47B 개발이 계획되었으나 2006년에 미 의회가 4개년 국방계획을 검토할 때 제외되면서 프로그램이 잠시 중단되었다. 그러나 미 해군은 2000년대 중반(2007년)이 되어서야 UCAS-N 사업에 참여 및 관심을 가지며 자금을 지원하면서 함상용 무인 전투공격기 개발이 지속될 수 있었다.

 

세부사항: X-45C

X-45C는 General Electric F404-GE-102D 터보팬 엔진을 탑재한다. 보잉이 X-45C를 연구하며 확보한 기술 및 경험들은 2011년에 초도비행에 성공하는 Boeing Phantom Ray 개발에 도움을 줬다.

 

공군이 2006년에 J-UCAS 사업을 종료하였으나, 보잉은 향후 무인기의 가능성을 염두에 두고 2007년 중반에 Project Reblue를 추진하여 미래 전장에 필요할 무인 전투기 개발 사업을 독자적으로 진행했다. 그리고 이 사업은 2008년에 Phantom Ray project로 명명되어 팬텀 웍스에서 전담하게 된다. 더 이상 미 국방부의 지원을 받지 않으므로 별다른 제식번호는 없으며 보잉의 팬텀 웍스에서 전담하므로 'Phantom Ray'가 전부이다. 보잉의 팬텀 레이는 2010년에 처음으로 롤아웃되었다. 이후 다양한 임무를 수행하며 시험에 사용되다가 2011년 4월에 초도비행에 성공한다. 구체적인 내용은 여전히 기밀이다.

 


UCAS-D, Unmanned Combat Air System - Demonstrator program

개발이 진행되던 중에 미 공군이 다른 사업을 우선 순위에 두면서 프로그램에서 이탈하자, J-UCAS는 '합동'을 의미하는 'Joint' 대신 미 해군 'Navy'의 앞글자를 따서 'N-UCAS'로 이름이 바뀌었다가 UCAS-D로 이름이 바뀌었다. 이후 2007년 8월에 미 해군이 X-47B를 UCAS-D 사업의 승자로 선정한다.

 

이는 미 해군이 프로그램 초기에는 보잉의 X-45C도 고려 중이었기 때문이다. 노스롭 그루먼의 X-47B가 선정되면서 보잉의 비공식적으로 'X-45N'라고 불리던 X-45C 개발 사업은 2007년에 완전히 종료된다. (미 공군이 이탈한 것이므로 미 공군을 겨냥한 X-45C 개발은 중단되어도 미 해군을 위한 X-45N은 그대로 남아 있었던 것으로 추정)

 

X-47B는 2008년에 출고식을 가진 뒤 2011년에 초도비행에 성공한다. 2013년 5월 14일에는 조지 H.W 부시 항모에서 처음으로 캐터펄트를 사용하여 이함하는 데 성공한다. 그리고 두 달 뒤에는 조지 부시 항모에 착함까지 성공하면서 무인기 중에서는 처음으로 이착함에 성공하게 된다. 더 나아가 2014년에는 F/A-18 호넷 전투기와 함께 이륙한 뒤 작전을 수행하고, 다시 착함까지 성공하며 유무인 복합 운용의 가능성을 확인한다. 2015년에는 KC-707 공중급유기와 자동 공중 급유에 성공하여 세계 최초로 유무인 간 공중급유 기록을 달성한다.


UCLASS, Unmanned Carrier-Launched Surveillance and Strike program

Boeing Phantom Ray based UAV design

General Atomics Sea Avenger based on Predator-C Avenger

Lockheed Martin Sea Ghost based on RQ-170 Sentinel

Northrop Grumman X-47B based UAV design

 

 

CBARS, Carrier-based Aerial Refueling System program

2016년 2월에 해군항공국은 UCLASS가 ISR,Intelligence Surveillance and Reconnaissance  (정보 감시 및 정찰) 임무를 전문적으로 수행할 것인지에 대한 심도 있는 토론을 열었다. 미 국방부는 F/A-18E/F 슈퍼 호넷 추가 구매 및 F-35C 라이트닝II 구매 및 개발에 힘을 싣기 위해 무인기 사업에 들어가는 예산을 줄인 것으로 추정된다. 그리고 미 해군은 무인 공중급유기를 통해 기존에 보유하고 있는 유인 전투기들의 항속거리를 늘려 적대적인 환경에 대한 침투 역량을 높이는 방향으로 전략을 세운다.

 

Boeing MQ-25 Stingray

2017년 10월에 노스롭 그루먼이 해군의 요구사항이 스텔스 성능에 유리한 전익기가 아닌 전통적인 형상을 선호할 것이라 관측하여 사업에서 이탈하였다.

2018년 8월에 미 해군은 보잉을 선정한다. MQ-25A는 그렇게 2019년 9월 19일에 초도비행을 성공적으로 마쳤다.

 

참고자료

Directory of U.S. Millitary Rockets and Missiles, Appendix 4: Undesignated Vehicles X-45/X-46

Directory of U.S. Millitary Rockets and Missiles, Appendix 4: Undesignated Vehicles X-47 Pegasus

네이버 블로그, 쿵디담 다람쥐우리 실전 배치된 미 해군의 무인 공중급유기 : 보잉 MQ-25  스팅 레이 (2021)

네이버 블로그, 쿵디담 다람쥐우리 사상 최초의 함상 무인전투기 X-47 페가수스 (Northrop Grumman X-47) (2014)

네이버 블로그, 쿵디담 다람쥐우리 무인전투기 시대에 도전한 보잉 팬텀레이(Boeing Phantom Ray) (2020)

네이버 무기백과사전, X-47 무인전투체계(UCAV)

Northrop Grumman Release Details (2007)

Wikipedia, Unmanned Carrier-Launched Airborne Surveillance and Strike

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