제너럴 다이내믹스 그러먼 F-111B

제너럴 다이내믹스-그러먼 F-111B는 맥도널 더글러스 F-4 팬텀 II의 후속 기종으로 미국 해군이 계획했던 장거리 함재 요격기이다.

F-111B는 1960년대에 제너럴 다이내믹스가 그러먼과 협력하여 미 해군을 위해 개발했으며, 이는 전술 전투기 실험 (TFX)의 일환으로 미국 공군과 공동으로 다양한 임무를 수행할 수 있는 공통 전투기를 생산하기 위한 것이었다. 이 항공기는 가변익, 애프터버너 터보팬 엔진, 장거리 레이더 및 미사일 무기 시스템과 같은 혁신 기술을 통합했다.

공군이 공격기로 채택한 F-111 "아드바크"와 병행하여 설계된 F-111B는 개발 문제와 도그파이트를 위한 기동성을 갖춘 항공기에 대한 해군 요구사항의 변화로 어려움을 겪었다. F-111B는 생산 주문을 받지 못했고, F-111B 시제품들은 퇴역하기 전까지 시험용으로 사용되었다. 계획되었던 F-111B는 더 작고 가벼운 그러먼 F-14 톰캣으로 대체되었으며, 이는 AWG-9 레이더/피닉스 미사일 시스템, 엔진, 그리고 유사한 가변익 구성을 계승했다.

개발

배경

F-111B는 1960년대 TFX 프로그램의 일부였다. 미 공군의 전술항공사령부 (TAC)는 주로 전투폭격기와 장거리 공격/요격 역할을 중시했다. 그들의 항공기 버전은 리퍼블릭 F-105 썬더치프 전투폭격기의 후속 기종이 될 예정이었다. 1960년 6월, 미 공군은 매우 낮은 고도와 매우 빠른 속도로 소련의 방공망을 뚫고 핵심 목표물에 전술 핵무기를 전달할 수 있는 장거리 요격 및 공격 항공기에 대한 사양을 발표했다.

한편, 미 해군은 투폴레프 Tu-16, 투폴레프 Tu-22, 투폴레프 Tu-22M과 같은 소련 제트 폭격기와 잠수함에서 발사되는 장거리 대함 미사일로부터 항공모함 전투단을 방어하기 위한 장거리 고내구성 요격기를 모색했다. 해군은 적 폭격기와 미사일을 요격하기 위해 F-4 팬텀 II보다 더 강력한 레이더와 더 긴 사거리 미사일을 갖춘 함대 방어(FAD) 항공기가 필요했다.

전술 전투기 실험 (TFX)
공군과 해군의 요구사항은 달라 보였다. 그러나 1961년 2월 14일, 새 미국 국방장관 로버트 맥나마라는 두 요구사항을 모두 충족할 수 있는 단일 항공기 개발을 연구하도록 정식으로 지시했다. 초기 연구에서는 전술 전투기 실험(TFX)을 공군 요구사항에 기반을 두고 해군을 위한 수정 버전을 만드는 것이 최상의 선택임을 나타냈다. 1961년 6월, 맥나마라 장관은 공군과 해군이 자신들의 프로그램을 분리하려는 노력에도 불구하고 TFX 개발을 진행하도록 명령했다.

미 공군과 해군은 스윙윙, 2인승, 쌍발 엔진 설계 특징에만 동의할 수 있었다. 미 공군은 저고도 침투를 위한 탠덤 좌석 항공기를 원했고, 해군은 나란히 앉는 좌석을 갖춘 더 짧은 고고도 요격기를 원했다. 또한 미 공군은 고고도에서 마하 2.5 속도와 저고도에서 마하 1.2 속도로 7.33g에 맞춰 설계된 항공기를 약 길이로 원했다. 해군은 고고도에서 마하 2 속도와 저고도에서 고아음속 속도(약 마하 0.9)로 6g의 덜 엄격한 요구사항을 가지고 있었으며 길이는 였다. 해군은 또한 장거리용 레이더 접시와 의 최대 이륙 중량을 원했다. 그래서 맥나마라는 주로 공군의 요구사항에 기반하여 TFX의 기본 요구사항을 개발했다. 그는 호환성을 위해 접시로 변경하고, 최대 중량을 공군 버전의 경우 약 , 해군 버전의 경우 약 으로 늘렸다. 그리고 1961년 9월 1일 그는 미 공군에게 개발을 명령했다.

1961년 10월 TFX에 대한 제안요청서 (RFP)가 업계에 제공되었다. 그 해 12월 보잉, 제너럴 다이내믹스, 록히드, 맥도널, 노스아메리칸, 리퍼블릭이 제안서를 제출했다. 제안서 평가 그룹은 모든 제안서가 부족하다고 판단했지만, 가장 나은 제안서는 연구 계약을 통해 개선되어야 한다고 보았다. 보잉과 제너럴 다이내믹스가 설계를 개선하도록 선택되었다. 세 차례의 제안서 업데이트가 진행되었고, 선정 위원회는 보잉을 선정했다. 그러나 맥나마라 장관은 공군과 해군 TFX 버전 간의 더 높은 공통성 때문에 1962년 11월 제너럴 다이내믹스의 제안을 선택했다. 보잉 항공기 버전은 주요 구조 부품의 절반 미만을 공유했다. 제너럴 다이내믹스는 1962년 12월 TFX 계약을 체결했다. 이후 의회 조사가 있었지만, 선정은 바뀌지 않았다.

설계 단계
섬네일|1965년 뉴욕 롱아일랜드 상공을 비행하는 F-111B, BuNo 151970|alt=날개가 뒤로 젖혀진 제트기가 흩어진 구름 위를 비행하는 흑백 사진.

공군 F-111A와 해군 F-111B 변형은 동일한 기체 구조 구성 요소와 TF30-P-1 터보팬 엔진을 사용했다. 이들은 해군 요구 사항에 따라 개별 탈출 좌석 대신 비상 탈출 캡슐에 나란히 앉는 승무원 좌석을 특징으로 했다. F-111B의 노즈는 기존 항모 엘리베이터 데크에 맞추기 위해 더 짧았고, 체공 시간을 개선하기 위해 더 긴 날개 폭을 가졌다. 해군 버전은 AN/AWG-9 펄스-도플러 레이더와 6개의 AIM-54 피닉스 미사일을 탑재할 예정이었다. 공군 버전은 AN/APQ-113 공격 레이더와 AN/APQ-110 지형 추적 레이더 및 공대지 무기를 탑재할 예정이었다.

함재 전투기 경험이 부족했던 제너럴 다이내믹스는 그러먼과 협력하여 F-111B 항공기의 조립 및 테스트를 진행했다. 또한 그러먼은 F-111A의 후방 동체와 착륙 장치도 제작할 예정이었다. 첫 번째 시험용 F-111A는 YTF30-P-1 터보팬으로 구동되었으며, 비상 탈출 캡슐이 아직 준비되지 않았기 때문에 한 세트의 탈출 좌석을 사용했다. 1964년 12월 21일에 첫 비행을 했다. 첫 번째 F-111B 또한 탈출 좌석을 장착하고 1965년 5월 18일에 첫 비행을 했다. 특정 비행 구간에서의 실속 문제를 해결하기 위해 F-111의 엔진 흡입구 설계는 1965년부터 1966년까지 수정되었으며, "트리플 플로우 I" 및 "트리플 플로우 II" 설계로 마무리되었다. F-111A는 1965년 2월 임시 흡입구 설계로 마하 1.3의 속도를 달성했다.

F-111B
섬네일|left|시험 중 롱아일랜드 상공의 F-111B, BuNo 151970과 151971

두 F-111 버전의 중량 목표는 지나치게 낙관적임이 입증되었다. F-111B는 개발 내내 과도한 중량 문제에 시달렸다. 시제품은 요구 중량을 훨씬 초과했다. 설계 노력으로 기체 중량을 줄였지만, 탈출 캡슐 추가로 인해 상쇄되었다. 추가 중량으로 인해 항공기는 동력이 부족했다. 양력은 날개 제어 표면 변경으로 개선되었다. 더 높은 추력의 엔진이 계획되었다.

F-111B 프로그램이 난항을 겪자 그러먼은 개선과 대안을 연구하기 시작했다. 1966년 해군은 그러먼에 첨단 전투기 설계 연구를 시작하는 계약을 체결했다. 그러먼은 이 설계를 모델 303 설계로 좁혔고, 이로써 F-111B의 종말은 1967년 중반에 가까워졌다.

1968년 3월 항공기에 대한 의회 청문회에서, 당시 해군 항공전 작전 부차관이었던 토머스 F. 코널리 중장은 존 C. 스테니스 상원의원의 "더 강력한 엔진이 항공기의 문제점을 해결할 수 있겠느냐?"는 질문에 "그 항공기를 우리가 원하는 대로 만들 만한 힘은 기독교권 전체에도 없다!"라고 답했다. 1968년 5월까지 양 의회 군사위원회는 생산 자금 지원을 거부했고, 1968년 7월 국방부는 F-111B 작업 중단을 명령했다. 총 7대의 F-111B가 1969년 2월까지 인도되었다.

교체
섬네일|그러먼이 F-111B의 대체기로 제안한 F-14는 동일한 엔진/레이더/미사일 조합을 중심으로 설계되었다.

F-111B의 대체기는 결국 그러먼 F-14 톰캣으로 취역했다. 이 기종은 그러먼의 초기 모델 303 설계를 기반으로 하며, F-111B의 TF30 엔진을 재사용했지만, 해군은 나중에 개선된 엔진으로 교체할 계획이었다. F-111B보다 가벼웠지만, 여전히 항공모함에서 이착륙하는 미국 전투기 중 가장 크고 무거웠다. 그 크기는 F-111B에서 가져온 대형 AWG-9 레이더와 AIM-54 피닉스 미사일을 탑재하면서도 F-4의 기동성을 능가해야 한다는 요구사항의 결과였다. F-111B는 요격 임무만을 위해 무장되었지만, 톰캣은 내부 M61 벌컨 기관포, 사이드와인더 및 스패로우 공대공 미사일 장착 시설, 그리고 폭탄 장착 시설을 통합했다. F-111B는 실전에 투입되지 않았지만, 육상 기반의 비전투기 F-111 변형은 미국 공군에서 오랫동안, 그리고 오스트레일리아 왕립 공군에서 2010년까지 운용되었다.

설계
F-111B는 미국 해군 항공모함 전투단을 폭격기와 대함 미사일로부터 방어하기 위한 전천후 요격기였다. F-111은 가변익, 내부 무장창, 그리고 나란히 앉는 좌석을 가진 조종석을 특징으로 한다. 조종석은 비상 탈출 캡슐의 일부이다. 날개 후퇴각은 16도에서 72.5도(완전히 앞으로부터 완전히 후퇴)까지 다양하다. 기체는 주로 알루미늄 합금으로 구성되었으며, 강철, 티타늄 및 기타 재료도 사용되었다. 동체는 강화 패널과 표면용 벌집 샌드위치 패널로 이루어진 반모노코크 구조이다. F-111B는 두 대의 프랫 & 휘트니 TF30 애프터버닝 터보팬 엔진으로 구동되었으며, AIM-54 피닉스 공대공 미사일을 제어하기 위한 AN/AWG-9 레이더 시스템을 포함했다. 기수 상부 시야 불량으로 인해 항공모함 작전 시 조종이 더 어려웠다.

F-111은 목표물을 신속하게 요격할 수 있는 사거리, 탑재량, 마하-2 성능을 갖춘 플랫폼을 제공했지만, 가변익과 터보팬 엔진 덕분에 장시간 임무를 수행할 수도 있었다. F-111B는 주 무장인 6개의 AIM-54 피닉스 미사일을 탑재할 예정이었다. 피닉스 미사일 중 4개는 날개 파일런에 장착하고 2개는 무장창에 장착했다. 미사일 파일런은 사용 시 상당한 항력을 추가했다.

운용 역사
섬네일|1968년 7월 USS 코럴시에서 발사되는 F-111B, BuNo 151974. 이 항공기는 항공모함 운용 시험을 수행한 유일한 F-111B였다.

비행 시험
F-111B 비행 시험은 프로그램이 종료된 후에도 캘리포니아 포인트 무구 해군항공기지와 캘리포니아 차이나레이크 해군항공무기기지에서 계속되었다. 1968년 7월, 사전 생산 F-111B 국방부 번호 151974가 에서 항모 시험에 사용되었다. 평가는 문제없이 완료되었다.

휴즈는 4대의 F-111B로 피닉스 미사일 시스템 개발을 계속했다. 총 2대의 F-111B가 추락으로 손실되었고, 1대는 심하게 손상되었다. F-111B의 마지막 비행은 151792호기가 1971년 중반 캘리포니아에서 뉴저지로 비행한 것이었다. 7대의 F-111B는 1,173회 비행에 걸쳐 1,748시간을 비행했다.

변형
F-111B 1번부터 3번까지는 초기 시제품이었고, 4번과 5번은 경량화된 기체를 가진 시제품이었다. 6번과 7번은 경량화된 기체와 개선된 TF30-P-12 엔진을 장착했으며, 거의 생산 표준에 가깝게 제작되었다. 이들은 또한 조종석과 레이돔 사이에 추가된 섹션으로 인해 약 더 길었다. 처음 5대의 항공기는 트리플 플로우 I 흡입구를 포함했다. 마지막 2대는 트리플 플로우 II 흡입구를 가졌다. 첫 3대의 B형은 사출 좌석을 장착했고, 나머지는 비상 탈출 캡슐을 포함했다.

섬네일|1968년 7월 USS 코럴시의 F-111B, BuNo 151974. 이 항공기는 1968년 10월 11일 캘리포니아 포인트 무구 해군 항공 기지에서 불시착했으며 이후 해체되었다.|alt=항공모함 갑판에서 견인되는 F-111B.

운용국

 미국 해군

제원 (F-111B 사전 생산)
right|400px|alt=F-111B의 전면, 상면, 측면도를 보여주는 선화.
섬네일|캘리포니아 모펫 필드 해군 항공 기지에서 전방향 풍동 비행 제어 시험 중인 F-111B, BuNo 151974|alt= 대형 풍동 내 지지대 위에 있는 F-111B
섬네일|right|1971년 데이비스-몬탄 공군기지에 보관 중인 첫 번째 사전 생산 F-111B 152714

사전 생산 항공기 #6 & #7의 경우:

 같이 보기 

 각주 
=인용

참고 자료

 외부 링크 

 F-111.net
 GlobalSecurity.org의 F-111 페이지
 항공 애호가들의 F-111 생존 목록
 usscoralsea.net의 F-111B 페이지

분류:함재기
분류:그러먼 항공기
분류:제너럴 다이내믹스 항공기
분류:쌍발 제트기
분류:가변익기
분류:1965년 첫 비행한 항공기