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2017.04.16 22:40

F-14의 파생형들 (F-14's variants)

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F-14A

F-14A Tomcat은 당시 미해군의 주력 요격전투기였던 F-4 Phantom의 대체를 위해 개발되었으며, 1981년부터는 RF-8G가 맞아오던 TARP 임무에도 적합함이 밝혀져 이 과거의 전투기들을 대체하게 된다. 또한, F-14A는 당시 1970년대에 존재했던 타 전투기들(※필자주 : F-4 팬텀등을 말하는듯 합니다)과 비교해봤을때 속도와 최대 G 기동면에서 21%가량이 향상되었으며, 상승률면에서는 20%, 그리고 40%나 작은 선회반경을 가지고 있었기에 그 우수한 성능들이 하나하나 공개하게 된다. 그리고 F-14A 조종사들은 원피스타입의 캐노피로 덮혀진 조종석에서 Martin-Baker사의 GRU-7A 제로-제로 사출이 가능한 사출좌석과 함께 임무를 수행한다.

F-14A의 날개를 보면 약 6.71m의 TI-6A1-4V 티타늄 합금으로 만들어져 있다. 그리고 동체의 경우 티타늄으로 이루어진 롱거론(Longeron)과 경합금(비중이 4.5 이하이며 구조재료(構造材料)인 마그네슘 ·베릴륨 ·알루미늄 ·티탄의 4가지 금속을 주체로 한 합금)계열의 스킨으로 구성되어있다. 또, 중앙동체에는 연료탱크가 위치하며 비상 상황등을 대비하여 연료 덤프(Fuel Dump) 기능이 탑재되어있다. 그리고 핀(Fin - Ventral Fin 등)과 러더부분의 경우 경합금등을 이용하여 벌집형 샌드위치 구조로 제작되었으며, 꼬리날개 부분(Tailplane)은  다중 스파(Spar)구조로 설계에 기반을 두고 있으며, 뒷전(Trailing Edge)부는 보론/에폭시(Boron/Epoxy) 혼합소제 스킨으로 이루어져 있다.

탑재 전자장비를 살펴보자면 F-14A는 AWG-9 화력 통제 시스템을 장착하고 있으며, 오늘날까지 찾아보기 힘든 유래없는(?) 장거리 요격능력을 보유하고 있다. AWG-9 레이더의 제원을 간단하게 알아보자면, 중량은 약 1,293파운드(약 586kg!!!)이며, 28평방피트의 액화냉각패키지가 Pulse Doppler 모드에서의 Look Down 능력을 유지시켜주며, 레이더 안테나의 크기는 약 36인치(91.44cm)의 평탄면으로 구성되고 출력은 10.2킬로와트정도이다.
초기형 톰켓들은 AN/ALR-32 적외선 감지장비를 기수하단부에 부착하였으나 AN/ALR-32는 그다지 효과가 변변치 못하여 이후 노스롭사의 AXX-1 TV Camera Set (TCS, Tacitical Camera System이라고도 불림)로 교체되게 된다. 이와 함께 조종석에는 TV 스크린이 설치되었으며 이와 TCS를 이용하여 여타 항공기의 보다 정확한 기종식별능력을 제공하였다. 그리고 F-14A에는 CP-1066/A Central Air Data Computer(CADC)와 CO-1050/A Computer Signal Data Conver를 가지고 있으며 이 센서와 변환장비를 이용하여 최적의 날개 후퇴각을 조절하게 된다. 또한 AVA-12 Vertical Situation Display와 AN/ASA-79 Mulpiple Display Indicator 장비와 연립되어있는 HUD를 가지고 있으며, APX-71 IFF Transponder, AXX-76 Interrogator, ARC-51/159 UHF Radio, KY-58 cryptographic system, APN-154 beacon augmenter, ASN-92 NAV system, APN-194 radar altimeter, ARN 84 TACAB 와 ARA 50 automatic direction finder, ALR-50 SAM Warning System, AN/ALQ-126A deception jammer등이 탑재되어있다.

허나 치명적인 단점이 존재하였는데 이는 바로 초기 F-14A에 장착되어있는 Pratt & Whitney사의 TF30-P-412 터보팬 엔진이었다. 이 엔진은 Non-AB(Dry)상황에서 12,350파운드의 추력과 AB(Max)상황시 20,900파운드의 추력을 제공하였다. 최대무장상황에서는 중량이 7만파운드가 가뿐히 넘어가는 상황에서 고작 합산추력 4만파운드 밖에 공급해주지 못했다는 소리이다.
그 외에도 터보팬 블래이드쪽 문제도 상당했다. 고고도 저속비행시 저속컴프레셔쪽 실속이 잦았으며, 전쟁 참전등의 상황에서 이를 해결하기 위하여 P-414 엔진으로 교체하였음에도 불구하고도 고속비행시의 문제점은 개선되지 않았다.

F-14A는 F-14만의 가장 큰 특징인 AIM-54 장거리 요격미사일을 포함하여, AIM-7E Sparrow, AIM-9 Sidewinder미사일을 장비할수 있으며 범용폭탄(바보폭탄)일부를 장착가능하였다. 물론 이러한 무장능력은 추후 상당한 개선을 거치게 된다. (The BombCats!!)


F-14B

Grumman은 비밀리에 F-14A는 필히 엔진을 개선해야만 그만한 성능을 보여줄것이라는것을 미해군측에 제안을 하게 된다. 그와 동시에 두종류의 엔진이 실험대에 오르게 되는데 General Electric사의 GE1/10 엔진과 Pratt & Whitney의 JTF22(추후 F410-P-400로 명칭변경)가 그 후보자였으며, 157986*¹번 기체가 테스트를 위하여 JTF22 엔진을 장착한 이후 실험결과 JTF22는 드라이추력에서 16,400파운드, Afterburn 상황에서 28,000파운드의 추력을 제공하였다. Grumman측에서는 이러한 새 엔진을 장착할 경우 선회반경의 40% 감소, 최대 G 선회치 21% 증가와 더불어 행동반경이 80% 가량 더 증가가 가능하다고 발표하였다.

허나 당시 베트남전에서의 예산출혈이 너무 컸던 미해군측에서는  생산등에 차질이 많을 것을 예상하여, F-14B 계획은 1974년 4월 서류상으로만 존재하던 계획으로 되돌아가게 되며, 톰켓은 지속적으로 폭탄을 안고 비행을 계속하게 된다.

다행히 7년후, F-14B 계획은 F-14A+와 F-14D 계획의 기반이 되게 된다.


F-14C 

미해군은 새로운 전폭기(Navy Strike Fighters)의 요구를 충족시키기 위하여 대상 기종을 물색중에 제시된 모델이 F-14C이다. F-14C는 F-14B에 기반을 하고 있으며 공대지 타격능력이 첨부된 모델이었다. 허나 당시 톰켓의 유지비 및 생산단가가 치솟는 바람에 미 해군은 새로운 전폭기는 A-6 Intruder를 더 구입하는것으로 결정하게 된다.


F-14 A+ 

F-14A+ (Plus)는 F-14A에서 가장 문제시 되었던 엔진을 개선함과 더불어 일부 전자장비가 보다 강화된 장비로  AN/AWG-15F 화력 관제장치와 AN/ALR-69 RWR, ARC-182 UHF-VHF 라디오와 보다 향상된 여러가지 장비를 탑제하게 된다. 그리고 가장 중요한 문제였던 잦은 엔진 프래임 아웃(Flame out - 엔진 꺼짐현상) 문제가 드디어 개선되게 된다.

F-14A+는 1981년 Calverton에서 General Electric사의 F101(추후 F110으로 명칭변경)엔진을 장착하고그 첫비행을 하게 되며 드라이추력 16,400파운드 최대추력 27,400파운드의 추력을 냈다.
개선된 새 엔진을 장착한 톰켓은 직접요격 임무 수행시 비행반경이 62%가 증가하였으며, After burner를 사용하지 않고도 항공모함에서 이함이 가능하게 되었다. (그럼 F-14A 엔진은 뭐야 -_-) 그리고 추후 F-14A+는 F-14B로 명칭이 변경되며 38대는 새롭게 주문제작을 하게 되며, 32대는 기존 F-14A에서 개수를 하게 된다. F-14A+(F-14B)는 VF-74 Be-Devilers를 시작으로 총 6개의 비행대에 1988년에 모두 배치되게 된다.

외형상 F-14A+는 F-14A보다 넓은 배기구(노즐모양)를 가지고 있으며, Gun Door(가스배기구)의 경우 AN/ALR-67 RWR 계통이 추가됨에 따라서 형상이 변경되게 된다. 또한 피로/엔진 모니터링 시스템과 AN/ARC-182 UHF/VHF가 A+에는 장착되어있다. 


F-14D Super Tomcat!!

F-14A+와 달리 F-14D는 디지털 항법장비 개수를 기반으로 탄생하게 된다.
F-14D는 1990년 2월 9일 Grumman의 생산라인이 들어서 있는 Claverton에서 그 첫비행을 수행하게 되며, 엔진은 F-14A+와 동일한 모델이 사용되었다. 다만 레이더의 경우 APG-71(F-15의 APG-70과 비슷한)이 장착되었으며 AN/ALR-67 Radar Warning Receiver, AB/ALQ-165 Airborne Self-Protection Jammer(ASPJ), ASN-130 Digital Navigation System, ASN 139 Laser Inertial Navigation System과 디지털 항법장비들의 통제를 위한 두대의 AKY-14 Standard Airborne Compurter등이 장착되었다.

미지의 성능을 지닌 APG-71을 살펴보자면 그동안 지구상에 소개되었던 전투기 장착용 레이더중에서는 가장 진보한 레이더라고도 볼 수 있다. APG-71은 5kW의 출력을 통하여 약 230마일(약 370km)의 탐지거리와 더불어 JTIDS(Joint Tactical Information Distribution System)을 통하여 같은 Tomcat간의 데이터링크를 가능하게 해주며 AWG-9보다 매우 빨라진 정보처리능력과 더불어 지형맵핑을 제공한다. 그리고 총 55대의 APG-71 레이더가 F-14D를 위하여 생산되었다.

조종석을 살펴보자면 그간 정들었던 GRU-7A 대신 Martin Baker의 NACES(Navy Advanced Concepted Ejections Seat) 사출좌석이 자리잡고 있으며, 기존과 달리 2개의 MFD가 장착되었으며 그와 연동되는 HUD를 장비하고 있다. 또 F-14D의 ALQ-165 Electronic Counter Measures(ASPJ)는 미국내에서 생산된 전투기중에서 가장 진보된 ECM 장비중 하나이다.

외부에는 육안식별이 가능한 Dual Electrical Chin Pod가 장착되어있으며 TCS와 IRST(infra-Red Search and Track System)로 구성되어있으며 ALQ-165와 연계된 안테나일부가 장착되어있다. 그리고 F-14D에 장착된 IRST의 경우 이상적인 조건에서 190km 밖에서 조종사가 목표물을 식별할 수 있을만큼 뛰어난 성능을 자랑한다.

그리고 F-14D의 가장 큰 차잇점이라면 기존의 F-14들과 달리 별도의 개수를 하지 않고도 LANTIRN 및 JDAM, AIM-120 AMRAAM, AGM-88 HARM이 장착이 가능하며 TARP 역시 기존의 F-14와는 달리 별도의 개수가 필요없이 즉시 장착가능하다.

원 계획상으로 미해군은 400여대의 F-14D를 생산할 예정이었으나 최종적으로는 37대가 새로이 제작되었으며 18대는 기존의 F-14A에서 개수되었다. VF-11 Red Rippers를 시작으로 1990년 3월까지 VF-134, VF-124, VF-31, VF-101순서로 Super Tomcat을 수령하게 된다. (※ F-14D 계획은 Richard Bruce Cheney- 당시 국방부장관-에 의해서 대폭 감소되었으며 F-14D의 날개접기 프로젝트에 지대한 공헌을 끼친 사람입니다.)


F/A-14D 

F-15 가족들과 비슷하게 F-14 역시 제공전투기로 개발되었다가 이후 공대지 타격능력을 보유하게 된다. 그 첫 능력획득은 F-14D의 등장 이후 이루어졌는데 F-14D는 AN/ALE-50 견인 디코이와 FLIR, Night Vision등을 장비하고 있으며 최종단계에서는 F-15E의 공대지 타격 관련 소프트웨더가 APG-71에 추가되게 된다. 이로 인하여 F-14D의 APG-71은 도플러 빔을 이용한 보다 정확한 레이더 영상획득(DBS), 합성개구능력(SAR), 그리고 해상 수색과 지형추적모드를 획득하게 된다. (Super Bombcats!!)


F-14T and F-14X 

이 두 버젼의 고양이들은 1970년대에 고양이들의 몸값이 치솟을 즈음 제안된 프로그램이다. 두 버젼은 모두 소수의 미사일과 보다 약해진 전자장비들을 장착하는 버젼이었으며, F-14T의 경우 AIM-7 Sparrow, AIM-9 SideWinder만을 장착하는 버젼으로 어찌보면 Crusader나 Phantom보다 메리트가 없는 기종이었다.

F-14X는 총 8발의 AIM-54 Phoenix 미사일만 장착이 가능하며 지금보다는 레이더의 능력이 매우 다운그레이드 된 모델이었다. 허나 이 두가지 제안 모두 미해군에 의해서 거절되었으며 이스라엘에 수출하려는 계획마저 잠시 있었지만 역시나 무산되었다.


F-14 Quick Strike 

미해군은 A-6퇴역등으로 장거리 타격 전폭기가 사라지자, 그에 대한 대처 방안으로 F-14 Quick Strike가 제안되었다. Quick Strike는 F/A-14와 매우 흡사하며 항전장비의 경우 F-15E Strike Eagle과 비슷하며, 동체 하단부의 4개소의 하드포인트에 최대 5개의 무장을 장착가능하게 개수한 모델이었으며, AGM-88 HARM, AGM-84 Harpoon, SLAM 그리고 AGM-65 Maverick 장착능력을 추가하는 모델이었으나, Super Hornet으로 인하여 날개가 꺽이게 된 프로그램중 하나이다.


Tomcat 21/Attack Tomcat 21 

Tomcat 21은 매해군에서 원하는 차세대 전투기(Advanced Tactical Fighter)의 요구조건에 90%가 부합된 모델이며, 가격도 60%수준이면 획득이 가능했다. F-14 Tomcat 21의 목표는 F-14를 F-22에 가까운 성능으로 업그레이드 하는 것이었으며, 단순히 Quick Strike의 능력만 추가된게 아닌 형상변경을 통하여 레이더 반사면적(Radar Cross Section)을 줄이고 RAMS(레이더전파 흡수물질)을 이용할 계획이었다. Tomcat 21은 F110-GE-129 엔진을 이용하여 추력편향(Thrust Vectoring)능력과 더불어 슈퍼크루징까지 가능하게 개수하는 것이었다.

외부형상적으로 볼때 Super Hornet이 그랬듯이 외부면적을 증가시켜 내부에 연료를 더 탑재하는것처럼 기체 형상 일부는 변경하여 보다 많은 연료 수용능력과 더불어 그로 인한 형상변형과 보다 향상된 성능의 슬롯형 플랩을 장착하여 항공모함에서 이함시 어떠한 바람의 조건에서도 이함이 가능하며, 기존의 톰켓보다 낮은 속도에서 항공모함에 착함 접근이 가능했고, 항법장비면에서도 오늘날에 맞게끔 디지털장비로 개수한다는 내용이 포함되어있었다. 또한 A-12 Avenger II 사업(결국 취소되었지만) 진행도중 축적된 기술을 같이금 적용하기로 했으나.... (후 -_-)




*¹ 157986번 기체는 F-14 프로토타입중 7번기체이며, F-14B-30GR 엔진개선용 실험에 쓰였으며 이후 F-14A+ 프로토타입으로 개수된다. 현재는 뉴욕 Sea-Air-Space 박물관에서 고이 잠들어있다.

 

 

 

원문 출처 : Cutting Edge's F-14 (영문)

번역 : 직접

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