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B-2의 조상들. 노스롭의 전익기 시리즈

xwing 2005.11.06 01:49:01
조회 1610 추천 0 댓글 2




사진 위 : N1M (1941년 첫 비행) 사진 아래 : N9M (1942년 첫 비행. 현재도 실물이 남아서 가끔 시범비행 함) 노스롭사의 창시자이기도 한 노스롭은 전익기에 관심이 많았습니다. 화물을 싣는것을 빼면 무게와 공기저항 증가의 주범인 동체를 어떻게 하면 없애 버릴 수 있을까..? 라고 고민하여 비행기 전체를 날개로 만드는 구상은 꽤 오래 전부터 있어왔지요. 노스롭은 그래서 1941년 경에 N1M이란 전익기를 만듭니다. (외계인에게 업어온 기술 같은건 없습니다.) 이 전익기 형상은 크기에 비해 항력이 적어서 고속/장거리 비행에 적합하다는 것을 홍보하였고 미육군항공대는 이것에 관심을 보이며 전익기 형태의 장거리 폭격기 XB-35 계획을 시작합니다. 그리고 이 XB-35의 개념실증기 (즉 전익기도 잘 날아다니는 다는 것을 증명하기 위한 비행기)로 N9M이라는 소형 전익기를 만들것을 주문합니다. N9M은 무리 없이 잘 날았지만 전쟁와중에 B-24, B-17 같은 것도 찍어내기 바쁜 와중이라 미국은 신규 폭격기를 만들 경황이 없었고 XB-35의 진척은 더디기만 했습니다. 그래서 미국 본토에서 이륙하여 독일을 폭격하는데 사용하려던 XB-35는 결국 전쟁이 끝난 1946년에 와서야 완성이 됩니다. 만들어 놓고 나니 이미 시대는 왕복엔진이 아닌 제트의 시대였습니다. 그래서 미육군항공대는 다시 XB-35를 기반으로 한 제트폭격기의 개발을 요구했고 노스롭사는 이에 YB-49를 내놓게 됩니다. YB-49는 우수한 폭격기였으나 시험비행중 원인 불명의 사고로 추락하였고 결국 B-52에게 미공군 주력 폭격기 자리를 내주게 됩니다. 한편 미군은 이 전익기 형태의 항공기가 RCS가 대단히 작다는 것을 알고 이것을 고고도 정찰기로 개조한 YRB-49도 만들지만 결국 Y를 떼지 못하고 사장되고 맙니다. 그 뒤에 미국은 록히드사를 통해 F-117이라는 최초의 스텔스기라 할 만한 항공기를 얻게 되고 많은 스텔스 설계 노하우를 얻게 됩니다. 이에 항속거리가 긴 스텔스 폭격기를 원했고 여기엔 록히드와 노스롭이 참여합니다. 두 회사 모두 전익기 형태를 제안하였으나 록히드는 가급적 작게 만들어 싸게 만들려 노력한 반면 노스롭은 가급적 크게 만들었습니다. 결국 미공군은 노스롭의 안을 채택하고 이것이 B-2가 됩니다. B-2는 F-117과는 달리 곡면이 많은데, 이는 컴퓨터의 발달에 기인합니다. F-117을 만들던 시절 록히드마틴의 엔지니어 오버 홀저가 프로그램은 평면인 삼각형 밖에 RCS를 해석할 수 없었습니다. 설계과정에서 설계한 형상의 정확한 RCS를 알아야 RCS를 줄이는 방향으로 설계를 하는데, 이를 매번 변형된 설계형상대로 비싼 모형을 바꾸어 만들어가며 실험할 순 없는 노릇인지라 컴퓨터를 통해 해석해야 했습니다. 문제는 당시 (1970년대)에는 전자계산기 조차 귀하던 시절이라 컴퓨터의 성능은 지금에 비교하면 전자계산기 수준이었고 그래서 그 컴퓨터로는 복잡한 곡면을 처리하지 못했습니다. 그러다 보니 이 RCS 해석 프로그램을 통해 만든 비행기도 온통 평면으로 구성되었지요. 반면 B-2를 만들던 시점에선 컴퓨터의 발전으로 어느정도 곡면도 설계과정에서 스텔스 성을 알 수 있게 됨에 따라 공기저항이나 제작 관점에서 유리한 곡면을 대폭 사용할 수 있었습니다. 한편 처음 개발되려던 B-2는 꼬리부분이 그냥 일직선 형태였으나 후에 미공군이 저고도 침투능력을 요구하자 구조보강을 위해 지금 처럼 W자 형태의 꼬리를 갖게 되었습니다.

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