보잉 X-32

보잉 X-32는 통합 타격 전투기 프로그램에서 경쟁을 위해 보잉에서 설계된 개념 실증기이다. 록히드 마틴 X-35 실증기와의 경쟁에서 패배했으며, X-35는 이후 록히드 마틴 F-35 라이트닝 II로 발전했다.

 개발 

 배경 
1993년, 방위고등연구계획국(DARPA)은 공통 저비용 경전투기(CALF) 프로젝트를 시작했다. 이 프로젝트의 목적은 F-16 파이팅 팰컨, F/A-18 호넷, 수직/단거리 이착륙(V/STOL) AV-8B 해리어 II를 포함한 미국 국방부의 모든 경량 전투기 및 공격기를 대체할 스텔스 설계를 개발하는 것이었다. 거의 같은 시기에 합동 고등 타격 기술(JAST) 프로젝트가 시작되었고, 1994년 미국 의회는 두 프로젝트를 JAST라는 이름의 하나의 프로그램으로 합병할 것을 명령했으며, 이는 1995년 통합 타격 전투기(JSF) 프로그램으로 이름이 변경되었다.

많은 회사가 이 프로젝트의 첫 단계에 참여하여 미국 국방부에 제출할 개념 항공기 설계를 초안했다. 1996년 11월 16일, 보잉과 록히드 마틴은 각각 두 대의 개념 실증기(CDA)를 생산하는 계약을 체결했다. 계약에 따라 이 전투기들은 통상 이착륙(CTOL), 항공모함 이착륙(CV 버전), 단거리 이륙 및 수직 착륙(STOVL)을 시연해야 했다. 또한 선호 무기 시스템 개념(PWSC)과 같은 생산 대표 항공기 시스템의 지상 시연도 포함될 것으로 예상되었다.

이전 프로젝트와의 한 가지 큰 차이점은 기업이 자체 자금을 사용하여 개발 자금을 조달하는 것을 금지한 것이다. 각 회사는 항공전자, 소프트웨어 및 하드웨어를 포함하여 두 대의 항공기를 생산하기 위해 7억 5천만 달러를 받았다. 이러한 제한은 저비용 제조 및 조립 기술의 채택을 촉진하고 보잉이나 록히드 마틴이 이렇게 중요한 경쟁에서 이기기 위해 노력하다가 파산하는 것을 방지하기 위함이었다.

 X-32 설계 
경쟁 우위를 위한 보잉의 전략은 다양한 JSF 버전 간의 변형을 최소화하여 제조 및 수명 주가 비용을 대폭 낮추는 것이었다. 따라서 X-32는 대형 일체형 탄소 섬유 복합 재료 델타익을 중심으로 설계되었다. 날개는 9.15미터의 경간과 55도의 앞전 후퇴각을 가졌으며 최대 20,000파운드(9,000kg)의 연료를 담을 수 있었다. 높은 후퇴각의 목적은 두꺼운 날개 단면을 사용하면서도 제한적인 천음속 공기역학적 항력을 제공하고 날개에 설치된 컨포멀 안테나 장비에 좋은 각도를 제공하는 것이었다. 이 날개는 제작하기 어려운 것으로 판명되었다.

비용 경쟁 전략은 보잉이 해병대의 단거리 이륙 및 수직 착륙 요구 사항을 위해 직접 양력 추력 편향 시스템을 선택하도록 이끌었는데, 이는 주 엔진 주변에 추력 편향 모듈만 추가하면 되었기 때문이다. 그러나 이 선택으로 인해 엔진을 조종석 바로 뒤에 장착해야 했고, 중립 자세 호버링을 가능하게 하기 위해 제트 전투기의 일반적인 위치(비행기 뒤쪽)에서 무게 중심을 앞으로 이동시켜야 했다. 보잉은 1960년대에 추력 편향 노즐이 있는 중간 무게 중심 장착 엔진을 갖춘 유사한 초음속 전투기를 제안했었지만, 이는 에비에이션 위크 & 스페이스 테크놀로지에 게재된 사진 이상으로 진행되지 않았다. 이에 비해 록히드의 출품작은 F-22 랩터 스텔스 전투기의 축소판처럼 보였다. 직접 양력 시스템 선택의 또 다른 영향은 턱에 장착된 대형 공기 흡입구였다. 이는 램 에어 압력을 이용할 수 없는 수평 속도 0 단계 동안 주 엔진에 충분한 공기를 공급하여 호버링에 필요한 추력을 제공하기 위해 필요했다. 이 대형 흡입구의 연쇄 효과는 압축기 블레이드가 레이더에 직접 노출될 가능성이 있다는 것이었다(레이더 반사 면적 참조). 완화 가능성으로는 공기 흐름에 악영향을 주지 않으면서 들어오는 전파를 차단하도록 설계된 가변 배플이 포함되었다.

 설계 변경 
두 대의 X-32 항공기는 델타익 설계를 특징으로 했다. 그러나 개념 실증기 제작 8개월 만에 JSF의 기동성 및 탑재량 요구 사항이 해군의 요청으로 구체화되었고, 보잉의 델타익 설계는 새로운 목표에 미치지 못했다. 엔지니어들은 무게를 줄이고 민첩성을 향상시킨 기존의 경사 쌍수직 꼬리날개를 갖춘 설계로 항공기를 변경했지만, 실증기를 변경하기에는 너무 늦었다. 실증기는 보잉의 기술을 시연하기에 충분할 것으로 판단되었다.

1999년 12월 14일, 보잉은 캘리포니아 팜데일 공장에서 5,500명의 참석자 앞에서 두 대의 개념 실증기를 모두 공개했다. X-32A가 모습을 드러낼 것으로 예상되었지만, X-32B의 등장은 놀라운 일이었다. 후자의 항공기 제작은 전자보다 약 3개월 늦게 시작되었지만 X-32A보다 6주 늦게 완료되었기 때문이다. 보잉은 STOVL 버전의 빠른 제작이 디지털 설계 및 조립 방법의 사용 덕분이라고 설명했다. 2000년 4월 프랫 앤 휘트니 F119 엔진을 장착한 후 X-32A는 저속 및 중속 택시 테스트를 시작했으며 5월 말까지 완료되었다.

 비행 시험 
X-32의 무거운 델타익 설계로 인해 보잉은 STOVL과 초음속 비행을 별도의 구성으로 시연했으며, STOVL 구성에서는 전투기에서 일부 부품을 제거해야 했다. 회사는 양산 모델의 기존 꼬리 설계에는 별도의 구성이 필요하지 않을 것이라고 약속했다. 반면 록히드 마틴 X-35 개념 실증기는 비행 중에 STOVL과 초음속 구성 간 전환이 가능했다.

CTOL 및 항모 시험용으로 설계된 X-32A의 첫 비행은 2000년 9월 18일 보잉의 팜데일 공장에서 에드워즈 공군기지까지 진행되었다. 보잉 테스트 조종사 프레드 녹스가 조종한 이 항공기는 오전 8시경 150kn의 속도로 이륙하기 전 2,200ft의 활주로를 사용했다. 이륙 직후 경미한 유압 누출이 발견되어 비행은 예상된 30~40분에서 20분으로 단축되었다. 녹스에 따르면 F/A-18 추격기는 초기 단계에서 X-32를 따라잡기 위해 "상당한 애프터버너"가 필요했다. 비행 중 항공기는 10,000ft에 도달했고 200kn의 속도를 냈으며 13°의 받음각을 달성했다. 단축된 비행에도 불구하고 계획된 테스트 포인트의 약 80%가 달성되었다. 이 항공기는 F119-PW-614C로 지정된 F-22 애프터버닝 터보팬의 기존 파생형으로 구동되었다.

2001년 3월 29일, X-32B STOVL 버전이 첫 비행을 했다. 비행은 팜데일에서 에드워즈 공군기지까지 50분간 지속되었다. 비행은 원래 2000년 3분기로 예정되어 있었다. F119-PW-614S로 알려진 -614C 엔진의 수정된 버전이 STOVL 항공기에 동력을 공급했다. 일반 비행에서 -614S는 기존의 애프터버닝 터보팬으로 구성되었다. 그러나 STOVL 모드에서는 나비 밸브가 코어 스트림 배기 가스를 항공기의 무게 중심 근처에 위치한 한 쌍의 추력 편향 노즐로 전환했다. 이 노즐 앞쪽의 제트 스크린 노즐은 뜨거운 가스 재순환을 최소화하기 위해 차가운 바이패스 공기 시트를 제공했다. 또한 윙 팁 근처의 롤 노즐로 이어지는 한 쌍의 덕트가 있었다. 두 쌍의 덕트가 후방 피치 요 노즐과 전방 피치 노즐에 공급되었다. 양력 중에는 가스 흐름이 없어 애프터버너가 켜지지 않았다. X-32B는 제트 배기의 추력 편향을 통해 AV-8B 해리어 II와 거의 같은 방식으로 STOVL 비행을 달성했다. 제어 시스템 알고리즘이 고정된 총 노즐 유효 면적을 유지함으로써 일정한 엔진 매칭을 유지하여 부드러운 전환(STOVL과 일반 모드 간)을 얻었다. 따라서 엔진은 전환을 완료하기 위해 다양한 노즐이 열리고 닫히는 것을 인식하지 못했다.

F119-PW-614S는 직접 양력 엔진인 반면, 록히드 마틴 STOVL 팀은 주 엔진으로 구동되는 원격 축 구동 리프트 팬으로 구성된 F119-PW-611이라는 더 복잡하고 위험한 대안을 사용했다. 그러나 이것은 직접 배기 가스만 사용하는 것보다 더 많은 양력 추력을 생성했다. 성공적인 설계는 단순한 추력 편향 터보팬보다 더 큰 탑재량과 더 긴 항속 거리를 가질 것이었다. 두 회사의 항공기 비행 테스트는 2001년 7월까지 계속되었다.

 JSF 경쟁 

2001년 10월 26일, 국방부는 록히드 마틴 X-35가 JSF 경쟁에서 승리했다고 발표했다. X-35는 양산형 록히드 마틴 F-35 라이트닝 II로 개발될 예정이었다.

2001년 록히드 마틴에게 JSF 계약을 잃은 것은 보잉에게 큰 타격이었는데, 이는 경전투기 프로그램 경쟁 이후 가장 중요한 국제 전투기 프로젝트였기 때문이다. 1960년대와 1970년대의 경전투기 프로그램 경쟁은 F-16 파이팅 팰컨과 F/A-18 호넷으로 이어졌다. 당시 JSF의 생산량은 3,000대에서 5,000대 사이로 추산되었다. 계약 수여 전 많은 의원들이 패배한 경쟁업체를 하청업체로 유지하는 아이디어를 추진했지만, "승자 독식" 원칙은 변경되지 않았다. 그럼에도 불구하고 보잉은 X-32 작업을 전략적 투자로 간주하여 보잉 F/A-18E/F 슈퍼 호넷 및 기타 연구에 채택할 수 있는 중요한 기술을 얻었다고 보고 있다.

 생존 기체 
섬네일|2023년 패턱센트 강 해군 항공 박물관에 열화된 상태로 전시된 X-32B
2005년, 보잉 X-32A는 오하이오주 데이턴 근처의 미국 국립공군박물관으로 이관되었다. JSF 경쟁 종료 후 수년간 외부에 방치되어 상태가 악화되었다. 2023년 12월, 박물관은 3개월간의 항공기 복원 작업을 완료했다. 2024년 5월 31일, X-32A는 R&D 갤러리로 옮겨져 전시되었으며, 마찬가지로 불운했던 YF-23 "블랙 위도우 II" 근처에 주차되었다.

X-32B는 2005년 메릴랜드주 세인트 메리스 카운티의 NAS 패턱센트 강에 인접한 패턱센트 강 해군 항공 박물관으로 이관되었다. 2009년 6월 박물관의 복원 시설에서 복원을 거쳐 야외에 전시되었으나 자연 환경 노출로 인해 심각한 열화를 겪었다.

 갤러리 
 X-32A 복원 

 X-32A 복원 후 

섬네일|투시도

 같이 보기 
 5세대 전투기
 Yak-141

분류:보잉 군용기
분류:2000년 첫 비행한 항공기
분류:단발 제트기
분류:삼각익기
분류:무미익 삼각익기