현재 설계와 풍동실험을 동시에 하면서 개발하는것 같은데 2018년 5월 설계가 완료 될 것 같다

그런데 개발속도가 너무도 빠른것 같다.. 2018년 설계가 완료되고 시제기를 제작하는것 같다

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KFX 2021년 5월 롤 아웃 , 2022년 7월 초도비행 실시 

 KF-X 초도기는 2021년 5월에 사천에 위치한 KAI 공장에서 롤아웃 행사를 가질 예정이며, 이듬해인 2022년 7월에 초도비행을 하게 된다.

 최근 개발 진척 상황을 보면 이같은 스케쥴이 지연될 조짐없이 개발이 비교적 순조롭게 진행되고 있다. 현재의 개발 상황이면 이러한 시간표를 맞추는데 큰 어려움은 없을 것이다.

 개발 과정에서 잡음을 최소화하기 위해 개발에 참가하는 주체들(KAI,  ADD,  한화 등)간의 이견과 입장 차이는 KAI를 중심으로 최대한의 합의점을 도출하고 있다.

개발주체들이 각자 담당하는 영역에서 발생하는 리스크를 각자 부담하는 것이 아니라 다같이 risk sharing을 하는 것 또한 문제를 신속하게 해결하기 위한 노력의 일환으로 이루어지고 있다.

 처음 KF-X의 기본 형상을 선택할 때에는 ADD가 탐색개발 단계에서 세부적인 제원을 도출한 C103이 기본 형상이었다.
 

이후 매번 재설계가 이루어질 때마다 새로운 설계 형식명을 부여받았다. 따라서 KF-X의 설계를 초기의 탐색개발도출 제원 명칭인 C103은 오래된 과거이다. 
 

 KF-X의 형상에는 세부 제원에서 적지 않은 변화가 있었으며, 이 때문에 현재까지 도출된 KF-X의 형상제원과 공력특성 등은 과거의 C103의  차이가 있다.

 모든 항공기 개발이 다 마찬가지이지만 KF-X 의 형상 개발 또한 풍동 실험이 매우 중요하다. 해석과 피드백을 반복하여 기존의 형상을 수정하여 KF-X에 요구되는 성능 요소 중 중요한 요소인 추력 특성 또한 풍동 시험과 밀접한 관계가 있다.

 KF-X의 엔진은 F414-GE-400 이며, 이 엔진의 최대추력이라고 알려진 약 22,000 파운드와 Mil 파워인 14,700 파운드는 어디까지나 항공기에 탑재를 하지 않은 상태에서의 해면고도 최대 추력이다.

 실제 항공기에 탑재하면 이보다 추력은 좀 더 낮아질 수밖에 없다.  탑재되는 항공기의 해면고도 최대추력과 Mil 파워가 공기 흡입구 형상과 흡입구 내부 형상, 흡입구 체적 등에 따라 같은 엔진이라도 추력이 조금씩 다르다는 의미이다.

 이것은 그나마 해면고도 기준 최대추력차이이며, 항공기의 받음각, 속력, 하중배수, 고도 등의 변화에 따른 추력 변화는 정말 탑재 항공기의 흡입구 특성은 물론이거니와 항공기의 전반적인 형상 특성에 따라서도 큰 차이가 있다.

 같은 9G 선회를 같은 속력, 같은 고도에서 하더라도 필요로 하는 받음각이 다르고, 흡입구 형상과 내부 형상도 항공기마다 다르기 때문이다.

 이 때문에 KF-X의 경우에도 군이 요구하는 다양한 조건에서의 중량대 추력비와 잉여파워 등을 충족하기 위한 추력 특성을 확보하기 위해 F414-GE-400 엔진의 특성과 맞물리는 KF-X의 흡입구 특성과 날개 공력 특성 등을 최적화하기 위한 설계 수정을 여러 단계에 걸쳐서 시행하였다.

이같이 단계별 수정을 거치면서 얻은 형상을 풍동모델로 재현하여 풍동실험을 함으로써 흡입구 내부의 유체 유동 특성을 측정하고 추적하여 추력 특성에 영향을 미치는 받음각과 속력, 대기밀도 변화에 따른 흡입량 변화와 층류 유입, 흡입구 내부의 충격파 특성(충격파가 발생하는 위치, 충격파 각도 등), 충격파가 발생한 이후의 기류의 속력 등에 대한 측정 결과를 도출한다.

 설계 과정에서 해석한 결과와 대조하여 검증하고, 해석과 다른 부분이 확인되면 피드백하여 설계를 수정하는 작업을 한다.

 KF-X의 피치율과 공력 중심의 이동, 받음각 한계, 천음속 구간 등에 대해서 해석하고 설계한 것을 검증하기 위한 작업도 풍동시험을 통해 이루어진다.

 이러한 요소들에 대한 요구 수준도 공군에서 결정하여 제시하였거나, 또는 공군에서 요구하는 성능을 충족하기 위한 최적의 성능 수준을 KAI 또는 ADD에서 구체적으로 작성하였으며, 이를 구현하기 위한 형상이 KAI에서 설계된다.

 풍동시험에서는 날개로 흘려보내는 기류의 속력을 달리하고, 풍동모델의 기류에 대한 받음각을 달리함으로써 익단에서 박리가 일어나기 시작하는 받음각을 파악하고, 이후 받음각을 더욱 증가시키면서 박리가 점차 날개 뿌리를 향하면서 진행되는 양태를 추적한다.

동시에 박리가 일어나면서 날개 안쪽을 따라 흐르는 기류의 속력을 날개 앞전에서 후방까지 측정함으로써 받음각의 변화와 (하중배수 변화와 직접 연관된) 양력 변화에 따른 공력 중심의 이동을 추적한다.

이를 바탕으로 풍동시험을 하는 형상의 받음각과 하중배수 등의 변화에 따른 피치율과 양력 모멘트 등을 파악하게 된다.

  KF-X 비행제어로직 개발에 국한되지 않고 KF-X의 날개 구조 강도를 해석하고 설계할 때에도 필요한 것이다.

 KF-X의 비행제어로직 설계 시에 이를 반영하여 구체적인 받음각 구간을 설정하고 하증배수 한계를 받음각 구간마다 달리 설정하며, 선회가 가능한 최대 속력 한계 등을 결정한다.

 이 외에도 에어포일의 두께와 형상을 설계하고 수정하는 과정 역시 KF-X 형상 제원이 단계적으로 변화하고 있는 요인이다.

 그리고 랜딩기어 수납 방식을 변경하는 것 역시 KF-X의 형상 제원이 초기의 C103과 많이 달라진 원인이다.

 랜딩기어 수납 방식 변화로 인하여 내부 연료탱크 만재량에 변화가 생기면  행동반경 등의 감소를 억제하기 위한 보완책으로 날개 면적을 좀 더 증가시키고 날개폭을 조정함으로써 날개 면적과 A/R을 조금씩 증가시키는 방향으로 재설계를 하기 때문이다.

 항력이 증가하는 것 역시 다른 부분에서 항력을 감소시키기 위한 보완책을 찾아 설계에 반영하면서 형상 제원이 ADD에서 탐색개발 시에 만들었진것과 차이가 생기게 된 것이다.

  풍동시험을 거쳐 다시 수정하는 과정을 단계적으로 거치면서 초기 개념안의 형상 제원과 차이가 더욱 벌어지게 된 것이 현재까지 도출된 KF-X 형상 설계이며, 이 역시 최종 설계가 완성될 때까지 몇 차례 더 수정을 거치면서 변하게 된다.

결국 KF-X의 형상은 기본적인  외형은 초기의 탐색개발로 도출되었던 C103과 세부적인 제원이 다르고 그에 따른 공력특성과 내부공간배치 등이 다르게 되었다.

<현재의 KF-X 형상 명칭은 C107에서 C108로 가는 과정이며 최종 C109 2018년 5월 완성 예정>

 C103을 기반으로 시작된 KF-X의 설계는 , 대략 6개월에 한 번씩 수정된 형상을  도출하였으며,  그때마다 형상 명칭이 새로 부여되었다.

  현재 형상도 풍동실험을 통해 생성된 결과를 설계에 피드백하여 수정을 하게 되면 C108로 다시 명칭이 변경될 예정이다.

내부 배치 설계까지 완료된 최종 설계가 C109이다.

 따라서 현재의 형상이 최종 설계에 많이 근접했다는 것을 짐작할 수 있다.

 C109는 2018년 5월에 최종 도출될 예정이다. 즉, KF-X의 설계는 2018년에 완성된다는 것이다.