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록히드 해브 블루

Lockheed Have Blue
Have Blue
Small jet aircraft with angled surfaces in hangar. It is painted in a disruptive scheme to confuse casual onlookers.
앨런 브라운의 위장 도장 도장에 파란색 "HB1001"이 있음
역할 스텔스 시승기
제조사 록히드 스컹크 워크스
제1편 1977년 12월 1일
상태 파괴된
기본 사용자 록히드
숫자 빌드 2
로 발전했다. 록히드 F-117A 나이트호크

록히드 해브 블루는 록히드의 스텔스 폭격기 개념 증명 시승기의 암호명이었다.Have Blue는 록히드 스컹크 워크스 사가 디자인했으며 네바다주 신랑 레이크에서 테스트를 받았다.해브 블루는 외부 형태가 항공우주공학이 아닌 레이더 공학에 의해 정의된 최초의 고정익 항공기였다.이 항공기의 외형 형태는 전자파를 발신 레이더 방출기가 아닌 다른 방향으로 우회시키도록 설계돼 레이더 단면을 크게 줄였다.

스컹크웍스 설계팀은 이 항공기를 설계하기 위해 소련의 물리학자 겸 수학자 페트르 우핌체프가 전자파 반사에 대해 발표한 수학을 활용했다.[1]록히드사의 스텔스 엔지니어인 데니스 오버홀서는 이 출판물을 읽고, Ufimtsev가 레이더 반사의 유한한 분석을 하기 위해 수학적 이론과 도구를 만들었음을 깨달았다.[2]

궁극적인 디자인은 레이더 전파를 레이더 수신기에서 멀리 떨어뜨리기 위해 특징적으로 면면을 특징으로 했다.그것은 매우 묽은 날개와 내부 통조림 수직 안정기를 가지고 있었고, 이로 인해 호프 다이아몬드에 대한 말장난인 "가망 없는 다이아몬드"라는 별명이 붙게 되었다.최초의 운항 항공기는 1977년 12월 1일에 첫 비행을 했다.

두 대의 날 수 있는 차량이 건설되었다.둘 다 기계적인 문제로 인해 길을 잃었다.그럼에도 불구하고 Have Blue는 성공적인 것으로 간주되어 최초의 운용 스텔스기인 Siener Trend나 Lockhead F-117A Nighthawk의 길을 열었다.

배경

1970년대에, 미국의 계획자들에게는 바르샤바 조약군과의 군사적 대결에서 NATO 항공기가 곧 큰 손실을 입을 것이라는 것이 점점 더 명백해졌다.이는 감시 레이더와 레이더 유도 지대공 미사일(SAM), 대공포 등을 이용해 적기를 탐색하고 제거하는 정교한 소련 국방망이 만들어낸 결과다.이에 따라 국방고등연구계획국(DARPA)은 관측성이 낮은 항공기에 대한 연구에 착수해 운용 중인 스텔스 항공기의 설계와 생산을 모색했다.당초 5개 업체를 초청했는데, 이 중 3개 업체가 조기 퇴장했다.나머지 2명은 이후 록히드사가 합류했다.

설계 및 개발

오리진스

록히드 해브 블루는 레이더 탐지를 회피하는 요건에서 탄생했다.베트남전 당시 레이더 유도 지대공 미사일(SAM)과 대공포(AAA)는 미국 항공기에 중대한 위협이 됐다.이와 같이 전쟁 중 타격 항공기는 전투 항공 순찰을 실시하고 적 방공(SEAD)을 억제하기 위해 지원 항공기가 필요한 경우가 많았다.[3]1973년 욤 키푸르 전쟁은 이스라엘 공군이 18일 동안 109대의 항공기를 잃으면서 SAMs에 대한 항공기의 취약성을 다시 한번 부각시켰다.[3]냉전 기간 중 소련은 중·장거리 감시 레이더의 중심인 통합방위망을 개발했다.SAM과 AAA는 들어오는 적 항공기로부터 그들을 방어하기 위해 주요 장소 주변에 설치될 것이다.[3]욤 키푸르 전쟁 당시 이스라엘의 손실률이 바르샤바 조약과의 군사 대치 과정에서 나토군에 의해 경험된다면, NATO 항공기 번호는 2주 이내에 고갈될 것이다.[3]

1974년 DARPA는 5개 항공기 제조업체에 두 가지 고려사항에 대한 답변을 비밀리에 요청했다.첫 번째는 항공기가 사실상 탐지할 수 없는 서명 임계값에 관한 것이었다.두 번째 요점은 이러한 회사들이 그러한 항공기를 설계하고 제조할 능력이 있는지 여부였다.[3]페어차일드, 그루먼 등은 참여를 거부했고 제너럴 다이내믹스(General Dynamics)는 전자 대책의 활용을 주장했다.결과적으로, 제너럴 다이내믹스는 논의를 떠났다.나머지 두 회사인 맥도넬 더글라스와 노스롭은 추가 연구로 각각 10만 달러를 받았다.[4]

설계 노력 및 조기 테스트

전투기 산업에서 10년간 결장해 온 록히드는 1974년 DARPA로부터 접근하지 못했다.록히드 캘리포니아의 이공계 이사인 에드 마틴은 펜타곤과 라이트 패터슨 AFB에서 일하는 동안 스텔스 연구에 대해 알게 되었다.[5]당시 스컹크웍스의 사장이 된 마틴과 벤 리치는 이 프로그램에 대해 클라렌스 '켈리' 존슨에게 브리핑을 했다.중앙정보국(CIA)은 스컹크웍스가 A-12, M-21, D-21의 스텔스 특성을 DARPA와 논의할 수 있도록 허가했다.[5]회사를 대표하여 리치와 마틴은 공식적으로 DARPA에 프로그램 참여 허가를 요청했지만, 그 기관은 처음에 자금이 충분하지 않다는 이유로 거절했다. 많은 논쟁 끝에 록히드는 비록 정부 계약은 없지만 입국이 허용되었다.[5]

Black-and-white portrait photograph of gray-haired man in suit posing to the right; a number of plaques are present on the wall behind.
록히드사의 디자이너인 켈리 존슨은 해브 블루 디자인에 대한 초기 회의론자로 "우리의 오래된 D-21 무인기는 저 빌어먹을 다이아몬드보다 레이더 단면이 낮다"[6]고 잘못 말했다.

예비디자이너 딕 셔러는 자신의 낮은 레이더 단면(RCS) 설계에 기초할 수 있는 가능한 형상을 요청했다.그는 데니스 오버홀서를 소개받았는데, 그는 평평한 표면을 가진 항공기를 추천했다.오버홀서는 이후 셰러와의 논의를 다시 설명했다. "딕 셰러가 나에게 물었을 때...내가 말하길, '음, 간단해, 그냥 평평한 표면으로 만들고, 평평한 표면들을 위로 기울여서, 레이더 시야각에서 가장자리를 쓸어버리고, 그렇게 하면 에너지가 레이더로부터 반사되도록 만들 수 있어.'''[7] 스크러는 이후 면면이 있는 예비 저RCS 항공기를 그렸다.[7]그와 동시에, 오버홀서는 수학자 빌 슈뢰더를 고용했는데, 그는 그와 함께 과거 근무 관계를 맺어왔다. 사실, 오버홀서를 스텔스 항공기와 관련된 수학에 대해 훈련시킨 사람은 슈뢰더였다.[7]케네스 왓슨은 수석 항공기 설계자로 채용되었다.[7]

다음 몇 주 동안, 그 팀은 가능한 설계의 RCS를 평가할 수 있는 컴퓨터 프로그램을 만들었다.RCS-prediction software를 'ECHO 1'이라 불렀는데, 프로그램과의 테스트가 진행되면서 회절로 인해 프로그램에 의한 에지 계산이 부정확한 것이 명백해졌다.[7]이를 극복하기 위해 오버홀서는 소련의 엔지니어 표트르 우핌체프의 연구 요소를 소프트웨어에 통합했다.[7][8](1964년, 모스크바 전파공학연구소의 수석과학자로서 우핌체프는 회절의 물리적 이론에서 가장자리 파동의 방법이라는 제목의 세미날 논문을 발표하였다.[9]이 작업은 이후 미 공군 시스템 사령부의 외국 기술 부서에 의해 번역되었다.) ECO 1은 팀이 가능한 20개의 설계 중 어떤 것이 최적의지 신속하게 결정할 수 있도록 하여 마침내 면면 델타 윙 설계에 안착했다.[6]하지만 사단 내 많은 사람들은 "홉리스 다이아몬드"[10]라는 이름을 갖게 되면서 그 모양에 대해 회의적인 반응을 보였다. 켈리 존슨은 리치에게 "우리의 오래된 D-21 무인기는 저 빌어먹을 다이아몬드보다 더 낮은 레이더 단면을 가지고 있다"고 말했다.[6]

스컹크웍스는 1975년 5월 '진행보고서 제2호, 높은 스텔스 개념 연구'라는 제목의 내부 보고서를 작성했다.그 안에는 켈리 존슨이 부드럽게 혼합된 모양의 항공기를 그린 것을 포함한 "리틀 하비"라는 개념 연구가 있었다.존슨은 스텔스 달성을 위한 최선의 방법으로 혼합된 모양을 사용할 것을 주장했고, 벤 리치는 면면각도를 주장했다.리치는 드문 경우인 존슨과의 논쟁에서 이겼다.[11]

그 디자인 노력은 많은 나무 모형들을 생산했다.살사 나무로 만들어진 24인치 길이의 모델은 내부 구조와 출입문의 배치를 보여주었다.에어 앤드 스페이스의 한 기사는 "모델샵은 모든 평평한 표면이 한 구석에 한 점으로 오도록 만드는 것이 거의 불가능하다는 것을 발견했다.기술자들은 나중에 공장 바닥에서 시제품을 조작하는 것과 같은 어려움에 직면했다.[12]초기 설계 테스트를 위해 ⅓ 규모의 목조 모형 제작을 2회 실시하였다.금속 포일로 코팅된 한 모델은 ECO 1의 RCS 계산을 검증하는 데 사용되었고, 다른 모델은 풍동 시험을 위해 귀속되었다.[6][13]이후 팜데일 인근 모하비 사막의 그레이 부트 레인지 레이더 테스트 시설로 모델이 옮겨져 항공기 RCS에 대한 보다 정확한 테스트가 가능해졌다.이 경우 항공기의 RCS 수준은 ECO 1의 예측을 확인했다.[6]이것은 벤 리치가 존슨으로부터 25센트짜리 동전을 얻었다는 것을 의미했다. 존슨 대통령은 이전에 D-21이 Have Blue보다 RCS가 적다고 주장했었다.[6]

실험 생존 가능 테스트베드

1975년 여름, DARPA는 비공식적으로 록히드, 노스럽, 맥도넬 더글러스 등을 초청하여 "실험적 생존 테스트베드"(XST)라는 이름으로 항공기를 개발했다.[10][14]맥도넬 더글라스는 항공기가 탐지할 수 없는 것으로 간주되는 임계값을 식별했고 그러한 항공기를 설계하고 생산할 수 없었다.[15]XST의 1단계에서는 록히드와 노스롭이 모두 RCS를 시험하기 위한 실물 크기의 모델을 제작하고, 비행 가능한 차량을 제작하며, 윈드 터널을 설계하는 것을 볼 수 있다.1단계에 이어 2단계의 일부로 시위대 2명의 건설 및 비행 시험을 계속하기 위해 단독 계약자를 선정할 것이다.[14]노스럽과 록히드의 디자인은 일반적으로 비슷했지만 전자의 제출은 더 각지고 평평한 표면을 특징으로 했다.이 회사는 ECO 1과 유사한 소프트웨어인 "GENSCAT"를 사용하여 설계의 RCS를 계산했다.[15][16]

1975년 11월 1일, 록히드와 노스롭은 각각 150만 달러의 계약을 체결하여 XST의 1단계를 진행하였다.[17]4개월 동안 두 회사는 각각 실물 크기의 목조 모형을 제작해야 했으며, 이후 뉴멕시코주 화이트 샌즈에 있는 USAF의 RATSCAT(Radar Target Spant) 시험 시설에서 평가를 받게 되었다.[15]이 디자인의 레이더 반품을 테스트하기 위해 록히드는 이 모델에 특수 제작된 18만 7천 달러짜리 기둥을 세웠다.1976년 3월, 실험 전에 록히드 모델이 레인지로 이전되었다. 다음 달 록히드 모델은 노스롭[18] XST가 훨씬 더 높은 측반구 RCS를 가지고 있었기 때문에 수상자로 선언되었다.[clarification needed][19] DARPA는 연구 내내 축적된 진척 상황을 깨닫고 노스롭 팀에게 함께 남아있을 것을 촉구했다.그 기관은 나중에 Tatacy Blue와 궁극적으로 B-2 폭격기로 진화한 전장 감시 항공기-실험(BSAX)을 개시할 것이다.[20]

시공 및 추가 시험

Have Blue(파란색 포함)의 아래쪽 보기

스컹크웍스는 이제 2단계 즉, Have Blue의 일부로 두 명의 유인 시위대를 설계, 건설 및 비행 시험을 해야 했다.시위대를 짓기 위해 벤 리치는 6월까지 확보한 록히드 경영진으로부터 1040만 달러를 모금해야 했다.2단계는 세 가지 주요 목표를 포함했는데, 그 검증은 전파, 적외선 및 시각 스펙트럼의 가시성 감소와 음향 관측 가능성 감소, 허용 가능한 비행 품질 및 "비행 중 항공기의 낮은 관측 가능 특성을 정확하게 예측하는 모델링 능력"[20]이었다.

두 명의 Have Blue 시위대 모두 C-5 프로그램의 남은 도구를 사용했다.HB1001의 최종 조립은 원래 1977년 8월에 완료될 예정이었다가 10월 중순까지 지상 시험을 받았다.비밀 출격은 10월 23일에 일어날 것으로 예상되었고, 그 후에는 항공기를 해체하여 시험 구역으로 운송할 것이다.[21]그러나 9월 1일 HB1001이 부분적으로 완성되면서 록히드 기계공들은 4개월간의 파업에 돌입했다.6주 만에 완성한 조립 작업은 10월 17일부터 지상 시험이 시작된다.[22]

후기 F-117과 표면적으로는 유사하지만 Have Blue 프로토타입은 F-117의 무게의 약 1/4로 날개 스위프 72.5°와 내부 캔으로 된 수직 꼬리(V-테일 반대)를 가진 소형 항공기였다.[23][24]록히드 실험실에서 개발된 레이더 흡수 물질(RAM)은 항공기의 평평한 표면에 적용되었으며, 앞유리의 경우 금속 특성을 부여하기 위해 특수 코팅이 적용되었다.[25][26]이 항공기의 총 중량은 9,200–12,500 lb (4,173–5,669 kg)로 노스럽 F-5 전투기의 착륙 기어를 사용할 수 있게 했다.[26]이 항공기의 동력 플랜트는 T-2C Buckeye에서 나온 2개의 2,950파운드힘(13.1kN)의 General Electric J85-GE-4As이었다.[27][28]스텔스가 무엇보다 우선했기 때문에 항공기는 본래 불안정한 상태였다.그 결과, 4배 이상의 중복 플라이 바이 와이어(FBW) 비행 제어 시스템이 항공기에 통합되어 정상적인 비행 특성을 갖게 되었다.비행통제 시스템은 F-16에서 빌렸다.[27]오버윙 엔진 입구는 낮은 RCS 그리드로 덮여있었고, 블로인 도어는 더 많은 공기가 필요할 때 이륙 중 추가적인 공기 흐름을 허용하도록 상단 기체에 건설되었다.[29]

지상 시험 시작 후 1개월 반 동안, 두 명의 시위자 중 첫 번째인 HB1001은 첫 비행 준비에서 테스트를 받았다.비행 계측기를 먼저 점검한 후 항공기를 완전히 절단했다.11월 초, 두 대의 세미트레일러가 82호 건물 바깥에 평행하게 주차되어 있었는데, 실외 엔진 가동 중에 시승기를 덮기 위해 위장에 위장 그물이 던져졌다.엔진 시험 중 한 지역 주민이 소음 때문에 불평을 했지만, Have Blue는 그 비밀을 유지했다.[22]HB1001은 철제 코팅 페인트를 한 겹 받았다. 11월 12~13일 주말 동안 항공기는 Have Blue의 수석 기술 엔지니어인 Alan Brown에 의해 고안된 위장 계획을 받았다.세 가지 색으로 구성된 이 계획은 세 가지 색조로 구성되어 있으며, 평상시의 구경꾼들이 디자인의 특징적인 면을 인식하지 못하도록 속이기 위해 사용되었다.[22]이 항공기는 분해되어 C-5에 실렸고, 11월 16일 버뱅크 공항(Bob Hope Airport로 개칭된 이후부터)에서 네바다주 신랑 레이크 51구역으로 비행했다.착륙 후, 그 항공기는 첫 번째 비행에 앞서 또 다른 시험을 치르기 전에 재조립되었다.[30]4번의 택시 시험 후에, HB1001은 시험 비행을 위한 준비가 되었다.[31]

운영이력

HB1001

HB1001은 1977년 12월 1일 록히드 시험 조종사 빌 파크의 손에 의해 첫 비행을 했다.그는 다음 네 번 출격했는데, 모두 켄 다이슨 소령이 조종한 T-38에 쫓겼다.[32]F-15 이글 조종사인 다이슨은 1976년 이 프로젝트에 대해 미 공군 관계자로부터 접근했었다.[21]그는 1978년 1월 17일 박 전 대통령의 추격을 받아 HB1001편으로 첫 비행을 했다.실제로 두 사람은 시범단과 추격기를 번갈아 가며 해브 블루의 유일한 시험 조종사일 것이다.[32]비행 시험 결과는 엔지니어가 FBW 시스템을 개선할 수 있도록 했다.동시에, 그들은 항공기의 행동에 대해 공기역학 엔지니어들이 앞서 한 예측을 검증했다.[32]

비행시험은 1978년 5월 4일 HB1001호가 36번째 비행을 할 때까지 상당히 순조롭게 진행되었다.조종사 빌 파크가 착륙을 취소하고 두 번째 시도를 할 수 밖에 없게 된 지상과 접촉할 때 그 항공기가 위로 올라갔다.그러나 그 충격은 너무 강해서 착륙 기어가 반감속 위치에 걸리게 되었다.기어를 낮추려는 노력은 성공하지 못했고, 빌 박은 연료가 떨어지자 다시 올라가서 꺼낼 수 밖에 없었다.그 항공기는 신랑 호수 시설 근처에서 충돌로 파괴되었다.[33]박씨는 살아남았지만 뇌진탕에 걸려 추가 시험 비행에서 은퇴할 수밖에 없었다.[34]추격 비행기에 타고 있던 다이슨은 다음과 같이 되뇌었다. "터치다운 직전에 비행기가 솟구쳤다...땅바닥에 쾅하고 부딪힌 것 같았어...[박]은 이동 중에 기어를 올렸고, 접근하면서 기어를 연장하려 하자 주전자와 코휠이 한 개만 내려왔다.지금까지 가스가 소비되고 있었다...내가 제안했던건 그가 탈출하기 위해 1만 피트까지 올라갔다는거야...그는 오르기 시작했지만, 연료 부족으로 엔진이 꺼지기 시작했고, 그래서 그는 탈출했다."[34]

HB1002

충돌 당시 HB1002는 거의 완성되었고, HB1001에서 배운 교훈이 후미 기체 재조립 등 항공기에 통합되었다.[31]HB1002는 회색 페인트 코트를 가진 원형과 구별되었다.HB1001의 코에는 비행시험 계기 붐이 존재하지 않았다.항공기가 RCS 반송 시험용으로 사용되면서 발음이 안 되는 스핀 회수 슈트가 제거됐고,[33] 항공기는 레이더 흡수 물질로 뒤덮였다.그것은 1978년 7월 20일에 다이슨이 조종하는 가운데 처음으로 비행했는데 다이슨은 조종사로서 이 항공기를 조종할 유일한 조종사가 될 것이다.[35]

HB1002는 1979년 7월 11일 항공기의 52번째 비행 중에 분실되었다.유압 누출로 인해 엔진 화재가 발생하여 유압이 손실되어 심한 피치 진동이 발생하였다.조종사는 안전하게 탈출했고, 항공기는 파괴되었다.[36]이후 엔진 배기 클램프가 느슨해져 고온의 배기구가 오른쪽 엔진실로 이동할 수 있었다는 사실이 밝혀졌다.거기에 열이 쌓여서 유압 라인이 고장 났다.[37]두 항공기의 잔해들은 넬리스 공군기지 내 어딘가에 몰래 묻혀 있었다.[36]그 충돌에도 불구하고 Have Blue는 성공으로 여겨졌다.[38]

시니어 트렌드

주요 기사:록히드 F-117 나이트호크

1977년 10월, XST 대회 2단계 직전에, 록히드는 가능한 운용 항공기를 탐사하는 임무를 맡았다.불과 한 달 뒤, HB1001이 신랑 레이크로 이송되던 날 공군은 회사에 '시니어 트렌드'라는 코드명으로 계약서를 수여했다.[N 1]공군은 Have Blue 프로그램 동안 개발된 혁명 기술을 이용하기를 원했다.[39]전술공군사령부는 본격적인 개발 5대와 생산기 20대를 주문했다.[36]

Have Blue 시위대를 기반으로 한 시니어 트렌드 항공기는 여러 면에서 이전 항공기와는 달랐다.그 날개는 시험 중에 발견된 중력 중심 문제를 해결하기 위해 덜 쓸리는 모습을 보였다.앞쪽 동체는 조종사가 더 잘 볼 수 있도록 짧아졌고, 수직 안정기는 중앙선에서 바깥쪽으로 통조림을 했다.[36]또한, 각각의 무기 베이에는 2,000파운드(910kg)의 레이저 유도 폭탄 한 개 또는 B61 전술핵 폭탄 한 개를 수용할 수 있는 2개의 무기 베이가 포함되도록 규정되었다.[36]

초기 건설 문제로 인해, 최초의 FSD 항공기는 1981년 5월 C-5에 실려 신랑 호수로 이송되었다.더 나아가 이번에는 연료 누출로 인해 첫 비행이 지연되었다.[36]해롤드 팔리의 통제 하에 이 항공기는 1980년 7월 첫 비행이 처음 계획되었던 이후 9개월 후인 6월 18일 첫 비행을 위해 이륙했다.[36]1982년 첫 생산 F-117A가 납품되었고, 1983년 10월 운영 능력이 달성되었다. 1990년 59번째와 마지막 F-117A가 납품되었다.[40][41]

사양

Line drawings of different angles of an aircraft
여러 CG가 Have Blue의 뷰를 렌더링했으며 F-117에 비해 크기가 작은 CG의 오버헤드 비교

크릭모어,[42] 도널드,[43] 아론슈타인 및 피키리요의 데이터[44]

일반적 특성

  • 승무원: 1
  • 길이: 47ft 3인치(14.40m)
  • 날개 폭: 22피트 6인치(6.86m)
  • 높이: 7ft 6인치(2.29m)
  • 날개 면적: 386 sq ft(35.9m2)
  • 공중량: 8,950 lb(4,060 kg)
  • 최대 이륙 중량: 12,500 lb(5,670 kg)
  • 발전소: 2 × 일반 전기 J85-GE-4A 터보젯 엔진, 2,950파운드힘(13.1kN) 추력 각각

퍼포먼스

  • 최대 속도: 521kn(600mph, 965km/h)
  • 날개 하중: 32lb/sq ft(160 kg/m2)
  • 추력/중량: 0.46–0.62

참고 항목

관련 개발

유사한 역할, 구성 및 시대의 항공기

관련 목록

참조

메모들

  1. ^ 인용: "이러한 연구 결과는 공군이 1977년 11월 16일 '시니어 트렌드'라는 이름으로 개발 계약을 체결했을 정도로 충분히 유망했다."[36]

인용구

  1. ^ Larry Musa. "Physicist of the Week: Pyotr Ufimtsev". Archived from the original on 24 February 2009. Retrieved 15 January 2009.
  2. ^ Patrick Kiger. "The F117A – A Secret History". Discovery Channel. Retrieved 15 January 2009.
  3. ^ a b c d e 크릭모어 2003, 페이지 9.
  4. ^ 젠킨스 1999 페이지 15.
  5. ^ a b c 크릭모어 2003, 페이지 10.
  6. ^ a b c d e f 크릭모어 2003, 페이지 12.
  7. ^ a b c d e f 크릭모어 2003, 페이지 11.
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참고 문헌 목록

외부 링크