노스럽 YF-23

Northrop YF-23
이 기사는 미국 전투기에 관한 것이다.중국 로켓 엔진의 경우 YF-23(로켓 엔진)을 참조한다.
YF-23
The first YF-23 prototype PAV-1, nicknamed "Black Widow", conducts test flights over Edwards Air Force Base. PAV-1 is equipped with the Pratt & Whitney YF119-PW-100N engines.
에드워즈 공군기지 상공에 YF-23 비행.
역할 스텔스 전투기 기술 시험기
국기원 미국
제조사 노스롭/맥도넬 더글러스
제1편 1990년 8월 27일
상태 취소됨
기본 사용자 미국 공군
생산됨 1989–1990
숫자 빌드 2

노스럽/맥도넬 더글러스 YF-23은 미국 공군(USAF)을 위해 고안된 미국의 1인승 쌍발 스텔스 전투기 기술 시승기다.이 디자인은 록히드 YF-22와 생산 계약을 놓고 격돌하며 USAF의 어드밴스트 전술 전투기(ATF) 경쟁에서 최종 우승자였다.YF-23 프로토타입 두 개가 제작되었는데, '검은 위도우 II'와 '회색 고스트'라는 별명이 붙었다.

1980년대에 USAF는 특히 USSR의 진보된 수호이 Su-27과 미코얀 MiG-29에 대항하기 위해 전투기의 대체품을 찾기 시작했다.몇몇 회사들이 디자인 제안서를 제출했다; USAF는 노스롭과 록히드로부터 제안서를 선택했다.노스롭은 맥도넬 더글라스와 손잡고 YF-23을 개발했고 록히드, 보잉, 제너럴 다이내믹스 등이 YF-22를 개발했다.

YF-23은 경쟁사보다 은밀하고 빨랐지만 민첩성이 떨어졌다.YF-22는 4년간의 개발 및 평가 과정을 거쳐 1991년 수상자로 발표되어 록히드마틴 F-22 랩터로 제작에 들어갔다.미 해군은 ATF의 생산 버전을 F-14 대체의 근거로 삼을 것을 고려했으나, 나중에 이러한 계획은 취소되었다.두 개의 YF-23 프로토타입은 현재 박물관 전시품이다.

개발

미국 정찰위성은 1978년 첨단 소련 수-27과 MiG-29 전투기 시제품을 처음 발견해 미국에서 우려를 자아냈다.두 소련 모델 모두 현대 미국 전투기의 기동성 우위를 줄일 것으로 기대됐다.[1]1981년, USAF는 몇몇 항공 우주 회사들에게 F-15 이글을 대체할 첨단 전술 전투기(ATF)의 가능한 특징에 대한 정보를 요청했다.USAF는 항공우주업체들과 논의 끝에 공대공 전투가 ATF의 주요 역할을 하도록 했다.[2]ATF는 복합 재료, 경량 합금, 첨단 비행 제어 시스템, 보다 강력한 추진 시스템, 스텔스 기술 등 신흥 기술을 활용할 예정이었다.[3]1985년 10월, USAF는 몇몇 항공기 제조업체에 제안 요청서(RFP)를 발행했다.RFP는 1986년 5월에 최종 결승전 진출자 2명의 항공기 프로토타입 평가를 포함하도록 수정되었다.동시에, 해군 고등 전술 전투기(NATF) 프로그램 하에 있는 미 해군은, ATF 우승자의 파생품을 F-14 톰캣을 대체하기 위해 사용하겠다고 발표했다.NATF 프로그램은 USAF가 계획한 750대 조달 계획과 함께 546대의 항공기를 조달할 것을 요구했다.[4]

Top view of black jet aircraft, showing trapezoidal wings, engine nozzle, and two-piece tail. The separation between the forward fuselage and engine nacelles are apparent.
사다리꼴 날개와 전방 동체와 엔진 나셀 사이의 분리를 보여주는 YF-23의 상단 보기

1986년 7월, 록히드, 보잉, 제너럴 다이내믹스, 맥도넬 더글러스, 노스롭, 그루먼, 록웰이 제안서를 제출했다.[N 1]후자 두 사람은 그 직후 경쟁에서 탈락했다.[6]제안서 제출에 따라, 록히드, 보잉, 제너럴 다이내믹스는 팀을 구성하여 그들이 제안한 디자인 중 어떤 것이 선택되었는지 개발했다.노스럽과 맥도넬 더글라스는 비슷한 합의로 팀을 구성했다.[7]록히드 및 노스롭 제안서는 1986년 10월 31일 데모 및 검증(Dem/Val)을 위한 최종 후보지로 선정되었다.두 팀 모두 프로토타입을 제작하고 비행시험을 할 수 있는 50개월의 시간이 주어졌고, 록히드 YF-22와 노스롭 YF-23을 제작하는 등 성공적이었다.[8]

YF-23은 생존성, 초경화성, 스텔스 및 유지보수의 용이성에 대한 USAF 요건을 충족하도록 설계되었다.[9]슈퍼크루즈 요건은 애프터버너를 사용하지 않고 초음속 비행을 장기화할 것을 요구했다.[10]노스럽은 B-2 스피릿과 F/A-18 호넷으로 경험을 살려 레이더와 적외선 검출에 대한 모델의 민감성을 줄였다.[11]USAF는 처음에 이 항공기가 2,000피트(610m) 이내에 착륙하고 멈추도록 요구했는데, 이것은 엔진에 추력 리버스터를 사용하는 것을 의미했다.1987년 USAF는 활주로 길이 요건을 3,000피트(910m)로 변경하여 추력반복기가 더 이상 필요하지 않았다.이를 통해 항공기는 더 작은 엔진 나셀 하우징을 가질 수 있었다.나셀은 프로토타입에서 크기를 줄이지 않았다.[12][13]

최초의 YF-23 (시리얼 넘버 87-0800)은 1990년 6월 22일에 시제품 에어 차량 1 (PAV-1)이 출시되었고,[14] PAV-1은 8월 27일에 알프레드 "폴" 메츠와 함께 50분간의 처녀 비행을 했다.[15]두 번째 YF-23(시리얼 번호 87-0801, PAV-2)은 짐 샌드버그가 조종한 10월 26일 첫 비행을 했다.[16]최초의 YF-23은 숯회색으로 칠해져 제2차 세계대전의 노스럽 P-61 흑과부 이후 "검은 과부"라는 별명이 붙었다.그것은 노스럽 경영진이 제거하기 전에 검은 과부 거미의 밑면에 있는 표식을 닮은 붉은 모래시계 마크를 잠깐 가지고 있었다.[17][18][N 2]두 번째 시제품은 두 가지 회색 음영으로 칠해져 있었으며 "스파이더"[16]와 "회색 고스트"[19]라는 별명이 붙여졌다.

해군 변종

NATF-23으로 알려진 YF-23의 제안된 해군 변종은 F-14 Tomcat 대체품으로 간주되었다.원래 YF-23 설계는 처음에 고려되었지만 다른 설계가 필요한 비행 데크 공간 처리, 저장, 착륙 및 캐터펄트 발사 이유에 문제가 있었을 것이다.[20]14,000시간 동안 테스트된 NATF-23 풍동 테스트 모델 DP527은 2001년 보잉사가 벨레폰테인네이버스 클라인 파크 재향군인기념관에 기증한 모델이다.[21]

디자인

Front view of jet aircraft showing curving exterior. The ruddervator tail is V-shaped.
디자인의 곡선 외관을 보여주는 87-0800의 전면도.

YF-23는[N 3] 다이아몬드 모양의 날개, 트랜소닉과 초음속에서의 공기역학적 드래그를 줄이기 위한 상당한 면적-주행을 갖춘 프로필, 그리고 모든 움직임이 가능한 V-테일 등을 갖춘 파격적으로 보이는 항공기였다.조종석은 조종사가 잘 볼 수 있도록 항공기 코 근처에 높게 배치되었다.이 항공기는 노즈 랜딩 기어 다리와 메인 랜딩 기어 다리로 세발자전거 랜딩 기어 구성을 했다.무기창고는 코와 주 착륙장치 사이의 동체 밑면에 놓여 있었다.[22]조종석에는 중앙 막대기와 측면 스로틀이 있다.[23]

YF-23의 후면 뷰로, 타일 라인 배기 채널 표시

이 엔진은 S-덕트가 장착된 별도의 엔진 나셀에 각각 2개의 터보팬 엔진으로 구동되어 항공기 척추 양쪽에 있는 레이더 전파로부터 엔진 축압기를 차폐했다.[24]인렛은 정면에는 사다리꼴로 되어 있었고, 앞면에는 특수 다공성 판넬로 난류 경계층을 흡수하여 날개 위로 분출시켰다.제작된 두 대의 항공기 중 첫 번째 YF-23(PAV-1)에는 Pratt & Whitney YF119 엔진이 장착되었고, 두 번째(PAV-2)에는 General Electric YF120 엔진이 탑재되었다.이 항공기는 YF-22에서처럼 추력 벡터링 노즐 대신 고정 엔진 노즐을 장착했다.[12]B-2에서와 같이 YF-23 엔진의 배기가스는 열을 방출하고 적외선 호밍(IR) 미사일 탐지로부터 엔진을 보호하기 위해 열처리 타일이 줄지어 있는 수조를 통해 흘러갔다.[11]

YF-23 S-덕트 엔진 흡기구

비행 제어 표면은 중앙 관리 전산 시스템에 의해 제어되었다.한쪽은 날개 플랩과 에일러론을 올리고 다른 한쪽은 이를 내리면 롤링이 제공된다.V꼬리 지느러미는 수직으로부터 50도 각이 져 있었다.피치는 주로 이러한 V-테일 핀을 반대 방향으로 회전시켜 앞쪽 가장자리가 함께 또는 떨어져 움직이게 함으로써 제공되었다.요는 주로 꼬리 지느러미를 같은 방향으로 회전시켜 공급되었다.시험 파일럿 폴 메츠는 YF-23이 기존 항공기에 비해 공격각(AoA) 성능이 우수하며, AoA는 최대 60°[25]까지 잘 다듬어졌다고 밝혔다.날개 플랩을 아래로 꺾은 후 양쪽의 에일러론을 동시에 위로 올려 공기역학적 제동을 제공한다.[26]새로운 설계에도 불구하고 프로토타이핑 비용을 낮게 유지하기 위해 F-15 노즈 휠, F/A-18 메인 랜딩 기어 부품, F-15E 스트라이크 이글의 전방 조종석 부품 등 많은 "상업용 기성품" 부품이 사용되었다.[11][16]

프로덕션 F-23

전면적인 개발, 즉 엔지니어링 및 제조 개발(EMD)을 위해 제안된 생산 F-23 구성은 여러 가지 면에서 YF-23 프로토타입과 차이가 있었을 것이다.[N 4]EMD 설계는 단거리 AIM-9 미사일용으로 설계된 전방 기체에 2개의 탠덤 베이를 대신 사용하게 된다.항공기의 전체 길이가 약간 길어지고 부피가 확장되었으며, 레이더 등 임무 시스템을 받아들이기 위해 코가 확대되었으며, 전신 턱이 덜 잘 보이지 않았다.스러스트 리버스커버를 삭제함으로써 엔진 나셀은 더 작고 둥근 단면을 가질 수 있었고, 그 사이의 공간은 지역 통행을 보존하기 위해 채워졌다.흡입구 설계가 다공성 패널에서 반원형 압축 범프로 바뀌었다.동체와 후미진 가장자리 패턴도 톱니바퀴가 적고 엔진 추력선이 중심에서 1.5° 떨어진 곳에 위치한다.[27]

NATF-23

2010년대에 표면화된 NATF-23의 도식은 여러 면에서 달랐고, 다이아몬드 날개는 가능한 한 멀리 뒤에 위치해 있었으며, RCS가 낮은 방향타 대신 전통적인 쌍둥이 꼬리를 가지고 있으며, 항공모함 운용에 있어 저속에서의 기동성과 비행 데크 저장소를 위한 접이식 날개 기능도 향상되었다.ge, 강화된 착륙 기어, 꼬리 후크 및 항공모함 착륙용 캐나드, 추력 벡터링 노즐.[28]섭취량 또한 톱니바퀴가 있는 쿼터 원이었고 날개 길이가 48피트, 길이가 62피트 늘어나기 때문에 달랐다.[29]

운영이력

두 대의 YF-23는 모하비 사막 위를 날아다닌다.그들은 그레이 고스트(전경), 블랙 위도우 2세라는 별명을 얻었다.

평가하기

Pratt & Whitney 엔진을 장착한 첫 번째 YF-23은 1990년 9월 18일 마하 1.43으로 초고속화되었고, 두 번째 YF-23은 General Electric 엔진을 장착한 1990년 11월 29일 마하 1.6에 도달했다.이에 비해 YF-22는 슈퍼크루즈에서 마하 1.58을 달성했다.[30]YF-23은 애프터버너로 최고 속도 마하 1.8까지 시험해 최대 공격 각도인 25°[25]를 달성했다.고도에서 마하 2보다 큰 최대 속도와 마하 1.6보다 큰 초크루즈 속도를 출처가 명시하고 있지만, 최대 속도는 분류된다.[31]이 항공기의 무기 만은 무기 발사를 위해 구성되었고, 무기 만 음향 실험에 사용되었지만, 미사일은 발사되지 않았다. 록히드는 YF-22의 시범 비행기에서 AIM-9 사이드웨이더와 AIM-120 AMRAAM 미사일을 성공적으로 발사했다.PAV-1은 1990년 11월 30일 10시간 동안 6편의 비행으로 빠른 속도의 전투 데모를 실시했다.비행시험은 12월까지 계속되었다.[32]두 대의 YF-23는 총 65.2시간 동안 50번 비행했다.[33]테스트는 YF-23에 대한 Northrop의 예측 성능 값을 입증했다.[34]YF-23은 은밀하고 빨라졌지만 YF-22는 민첩했다.[35][36]

전면에 YF-22가 있고 배경에 YF-23이 있음

계약업체 두 팀은 1990년 12월 제안서와 함께 평가 결과를 제출했고,[34] 1991년 4월 23일 도날드 라이스 공군장관은 YF-22가 수상자라고 발표했다.[37]공군은 F-22 생산 버전에 동력을 공급하기 위해 YF119 엔진을 선택했다.록히드 및 프랫 앤 휘트니 디자인은 기술적 측면에서 더 높은 평가를 받았으며, 위험성이 더 낮으며, 프로그램 관리가 더 효과적인 것으로 간주되었다.[37][38]항공 매체에서는 YF-22도 해군 NATF에 더 잘 적응하는 것으로 보였으나 1992년까지 미 해군은 NATF를 포기했다.[39][40]

이 대회에 이어 두 대의 YF-23은 엔진 없이 캘리포니아주 에드워즈 AFB에 있는 NASA 드라이든 비행연구센터로 옮겨졌다.[11][41]NASA는 측정된 비행 결과에 대한 예측 하중의 교정을 위한 기법을 연구하기 위해 이 항공기 중 하나를 사용할 계획이었지만, 이것은 일어나지 않았다.[41]

부활가능

2004년 노스럽 그루먼은 중간폭격기에 대한 USAF의 요구를 충족시키기 위해 YF-23 기반폭격기를 제안했는데, 이 폭격기는 FB-22와 B-1R도 경쟁하고 있었다.[42][43]Northrop은 제안된 중간 폭격기의 표시 모델 역할을 하도록 항공기 PAV-2를 개조했다.[34]YF-23 기반 중간 폭격기의 가능성은 사거리가 훨씬 큰 장거리 폭격기를 선호하는 2006년 4년마다 실시되는 디펜스 리뷰로 끝났다.[44][45]USAF는 이후 차세대 폭격기와 장거리 타격 폭격기 프로그램으로 옮겨갔다.[46]

일본은 1998년 미국 의회가 F-22 수출을 거부하자 국내 5~6세대 전투기(F-3) 개발 프로그램을 시작했다.수많은 연구와 정적 모델 구축 후, 2016년부터 미츠비시 X-2 신신 시험대 항공기가 기술 시승기로 비행했다.2018년 7월까지, 일본은 충분한 정보를 수집했고, 이 프로젝트를 완성하기 위해 국제적인 파트너들을 끌어들일 필요가 있다고 결정했다.이에 응한 회사 중 하나는 노스럽 그루먼이었고, 일본에 현대화된 YF-23를 제공할 수 있다는 추측이 있다.[47]

전시 중인 항공기

USAF 박물관 복원공사

두 YF-23 에어프레임은 항공기가 박물관으로 이전된 1996년 중반까지 보관되어 있었다.[41]

YF-23 2017년 서부 비행 박물관에 전시된 "스파이더"
  • YF-23A PAV-2, AF 번호 87-0801, 등록 번호 N232YF는 2004년까지 서부 비행 박물관에 전시되어 있었는데,[41] 당시 노스럽 그루먼에 의해 회수되어 YF-23 기반 폭격기의 전시 모델로 사용되었다.[49]PAV-2는 서부 비행 박물관으로 반환되었고 2010년 현재 캘리포니아 주 토런스의 잠페리니 필드에서 박물관의 새로운 위치에 전시되었다.[50]

사양(YF-23)

YF-23 PAV-1 비행 중

페이스,[51] 스위트맨,[52] 윈체스터 [11]및 아론슈타인의[31] 데이터

일반적 특성

  • 승무원: 1
  • 길이: 67피트 5인치(20.55m)
  • 윙스팬: 43피트 7인치(13.28m)
  • 높이: 13ft 11인치(4.24m)
  • 날개 면적: 900평방피트(84m2)
  • 공중량: 29,000lb(13,154 kg)
  • 총 중량: 51,320 lb(23,278 kg)
  • 최대 이륙 중량: 62,000 lb(28,123 kg)
  • 발전소: 2 × Pratt & Whitney YF119 또는 General Electric YF120 엔진 연소 후, 애프터버너 포함 35,000lbf(160 kN)

퍼포먼스

  • 최대 속도:고공에서 마하 2.2(1,450mph, 2,335km/h)
  • 슈퍼크루즈:고도 1.6+ 마하
  • 범위: 2,424nmi(2,789mi, 4,489km)
  • 전투거리: 651–695 nmi(749–800mi, 1,206–1,287km)
  • 서비스 한도: 65,000ft(20,000m)
  • 날개 하중: 57lb/sq ft(280 kg/m2)
  • 추력/중량: 1.36

무장을
시험한 것 이외에는 다음을 위한 조항이 없다.[11]

참고 항목

유사한 역할, 구성 및 시대의 항공기

관련 목록

참조

메모들

  1. ^ Dem/Val RFP에 대한 Northrop의 설계 제안서(DP)는 내부적으로 DP110으로 지정되었다.[5]
  2. ^ 소식통에 따르면 최초의 YF-23 전투기는 회색 또는 검은색으로 칠해져 있다.[17][18]
  3. ^ YF-23에 대한 Northrop 팀의 내부 지명은 DP117K였다.[5]
  4. ^ Northrop 팀은 F119 엔진의 경우 DP231을, F120 엔진의 경우 DP232를 각각 EMD F-23으로 제출하였다.

인용구

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참고 문헌 목록

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  • 밀러, 제이록히드 마틴 F/A-22 랩터, 스텔스 전투기.영국 힝클리: 2005년 미들랜드 출판사.ISBN 1-85780-158-X.
  • 페이스, 스티브.F-22 랩터뉴욕: 맥그로우 힐, 1999.ISBN 0-07-134271-0
  • 스위트맨, 빌.YF-22와 YF-23 첨단 전술 전투기.미네소타 주 세인트 폴:1991년 국제 모터북 출판사ISBN 0-87938-505-7
  • 윌리엄스, 멜, 에드록히드 마틴 F-22A 랩터, 슈퍼파이터: 차세대 전투 항공기.런던: AIR타임 출판, 2002.ISBN 1-880588-53-6.
  • 윈체스터, 짐 에드 "노스롭/맥도넬 더글러스 YF-23", 콘셉트 에어웨이브로체스터, 켄트, 영국: 그랜지 북스, 2005.ISBN 1-84013-809-2.

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