※ 본문에서 "마일"이라 함은 특별한 언급이 없는 한 "노티컬 마일 (Nautical Mile)"을 의미함
● 노스롭 F-20은 체급 상 FA-50과 유사한 전투기라고 볼 수 있음. 사용 엔진도 F404로 같고. (세부 모델에선 차이가 있지만) 그래서 FA-50의 미션 프로파일을 생각해 봄에 있어서 꽤나 괜찮은 참고점이 될 것이라고 생각함.
물론 이렇게 하는건 현역 한국공군 기체인 FA-50의 미션 프로파일을 얻기가 굉장히 힘들기 때문. 그리고 설사 그걸 어디선가 구했다고 하더라도 함부로 공개하긴 힘들지.
(대충 물놀이 콘)
그 둘을 대충 비교하면 다음과 같음.
(FA-50/ F-20)
전장: 43.1' / 46' 6"
날개폭: 31'/ 26' 8"
공허중량: 14,264 lbs/ 11,810 lbs
최대이륙중량: 27,300 lbs/ 27,500 lbs
내부연료: 700gal (4,700lbs)/ 750gal (5,050lbs) (*1)
엔진: F404-GE-102/ F404-GE-100 (*2)
(*1) FA-50 내부 연료량 https://m.dcinside.com/board/war/1418632
(*2) Mil추력 11,000 lbf, AB추력 17,700 lbf
그럼 본격적으로 F-20의 미션 프로파일을 알아보자. 아래 미션 프로파일 그림 뿐 아니라 위의 F-20 사진 및 대부분의 정보들은 전부 아래 링크에서 가지고 옴.
● 제공권 장악 (공대공)
총 연료: 내부연료 (750gal)
외부무장: 2 × AIM-9
전투행동반경: 320 마일
임무순서:
- 최대출력 (AB) 이륙
- 이동/최적 순항
- 공대공 교전 5분 (FL 300) 최대 출력 (AB) 교전
- 3회의 360도 아음속 턴
- 1회의 초음속 가속 (M=0.8 to M=1.2)
- 1회의 360도 초음속 턴 (M=1.2)
- 귀환/최적 순항
- 20분의 체공 (예비 연료)
● 전투공중초계 (공대공)
총 연료: 내부연료 + 3×330gal 드롭탱크 (1,740gal)
외부무장: 2 × AIM-9
전투행동반경: 300 마일
임무순서:
- 최대출력 (AB) 이륙
- 이동/최적 순항
- 전투지역 138분 체공
- 공대공 교전 (FL 150) 최대출력 (AB) 교전
- 교전시 드롭탱크 + 파일런 투하
- 1회의 수평 초음속 가속 (M=0.8 to M=1.1+)
- 5회의 360도 아음속 턴
- 귀환/최적 순항
- 20분의 체공 (예비 연료)
● 캐스 (공대지)
총 연료: 내부연료+ 2×330gal 드롭탱크 (1,410gal)
외부무장: 2 × AIM-9, 7 × Mk82 (500lbs)
전투행동반경: 150 마일
임무순서:
- 최대출력 (AB) 이륙
- 이동/최적 순항
- 전투지역 48분 체공
- 공대지 교전 12분 (sea level) 최대 Mil출력 교전
- 교전시 드롭탱크 투하하지 않음
- 귀환/최적 순항
- 20분의 체공 (예비 연료)
● 항공차단 (공대지) (Hi-Lo-Hi)
총 연료: 내부연료+ 2×330gal 드롭탱크 (1,410gal)
외부무장: 2 × AIM-9, 5 × Mk82 (500lbs)
전투행동반경: 550 마일
임무순서:
- 최대출력 (AB) 이륙
- 이동/최적 순항
- 공대지 교전 5분 (sea level) 최대 Mil출력 교전
- 교전시 드롭탱크 투하하지 않음
- 귀환/최적 순항
- 20분의 체공 (예비 연료)
● 대충 보면 알겠지만, 상기 미션 프로파일에서 임무 지역에서의 체공시간이 들어있지 않은 항목의 경우 상대적으로 전투행동반경이 늘어남.
그리고 상기 미션 프로파일은 항공기가 순항하기에 최적인 HI (LO) HI 미션만을 상정하고 있는데 미션이 그런것만 있는건 아님.
그니까 이 전투행동반경에서 고려해야 될 사항은 연료를 얼마나 들고 타는지, 무장은 얼마나 탑재했는지, 임무 중 고도 변화가 어떻게 되는지, 교전시간은 얼마인지, 교전고도는 어디인지, 출력은 어떻게 놓는지 등등 엄청 많음.
즉 미션 프로파일에 따라 천차만별이란 얘기.
이건 2014년 FA-50 전력화 당시 보도자료에서 발췌한 FA-50 제원/성능표임.
여기서 보면 FA-50의 공대공 전투행동반경이 120마일이라고 나와있음.
F-20의 경우 외부연료탱크 달지 않고 내부 연료만 채우고 AIM-9 2발 달고 뜬게 320마일인데 동일한 무장(2 × AIM-9)을 달고 뜨는 FA-50과 200마일이나 차이가 나는건 근본적으로 미션 프로파일에 차이가 있기 때문임.
대충 통빡을 굴려보면 애프터버너 가동 시간이 더 길었다거나 임무 공역에서 체공 시간이 추가되거나, 비행고도가 낮았거나 등등의 이유일 것이라 생각함.
공대지 미션에서의 전투행동반경이 150마일인 것도 마찬가지.
그리고 1 × 150gal 드롭탱크 (총 연료량 850gal), 2 × AIM-9, 2 × AGM-65를 단 상태에서 전투행동반경이 230마일 (440km)이라고 알려져 있는데, 이건 내가 봤을 때 CAS임무이고 해당 임무 공역에서의 일정 체공시간이 추가되어 있을 가능성이 큼.
그렇게 생각한 이유를 말해보면 F-20은
캐스의 경우:
연료량 1,410갤런 및 3500파운드의 폭장량 (공대공 무장 제외)으로 전투지역에서 48분 체공시간과 12분의 교전시간을 소모하면서 150마일의 작전반경을 가지며,
(기체 공허중량+연료중량+폭장량 = 24,757 lbs)
(공역 체공이 없는) 항공차단의 경우:
연료량 1,410갤런으로 2500파운드의 폭탄을 싣고 전투지역에서 5분 동안의 교전시간을 갖는 대신 작전반경이 무려 550마일에 달하기 때문임.
(기체 공허중량+연료중량+폭장량 = 23,757 lbs)
그런데 FA-50의 경우 연료량은 850갤런으로 적지만 (60% 수준) 공대지 무장도 1,350파운드 정도로 단촐한 편이라 오히려 위 미션 프로파일에서 상정한 중량보다 2000파운드 가량 가벼움. (장착 무장인 AGM-65를 675파운드짜리 G형으로 상정하였음.
(기체 공허중량+연료중량+폭장량 = 21,309 lbs)
역시나 대충 통빡을 굴려보면 FA-50이 동일한 연료량 및 폭장 (AGM-65 2발)으로 전투공역 체공이 불필요한 항공차단 임무를 수행할 경우 F-20의 항공차단 미션 프로파일을 고려했을 때 전투행동반경이 최소 300마일 이상으로 늘어날 것으로 보임.
● 참고로 이렇게 판단한건 FA-50과 F-20의 페리 비행 시 연비가 다음과 같기 때문임.
[A] FA-50, 내부 연료 (700gal), 클린 상태:
1,000 마일
>> 1.43 nmi/gal
>> 기체+연료중량: 18,954 lbs
[B] FA-50 내부 + 3×150gal 외부연료탱크 (1,150gal):
1,400 마일
>> 1.22 nmi/gal
>> 기체+연료중량: 21,969 lbs
[C] F-20 내부 + 3×330gal 외부연료탱크 (1,740gal):
2,015 마일
>> 1.16 nmi/gal
>> 기체+연료중량: 23,468 lbs
[D] F-20 내부 + 3×275gal 외부연료탱크 (1,502gal):
1,715 마일
>> 1.14 nmi/gal
>> 기체+연료중량: 21,873 lbs
(※ F-20 내부연료가 677gal이라는 자료
FA-50과 F-20의 페리비행시 연비는 어느정도 비슷하다고 볼 수 있음. 기체 공허중량 + 연료중량이 비슷한 [B] 와 [D]를 봤을 때의 차이는 0.08 nmi/gal 정도인데, F-20의 경우, 더 커다란 외부연료탱크 (275gal > 150gal)를 탑재함으로써 발생하는 더 큰 항력이 연비에 안좋은 영향을 줬음을 생각해본다면 그리 의미있는 차이는 아니라고 보여짐.
● 대충 정리하면
- 전투행동반경은 미션 프로파일에 따라 각양각색
- 페리비행 시 비슷한 중량 조건 하에서 두 기종의 연비는 비슷할 것으로 추정함.
- 미션 프로파일을 고려하여 F-20의 전투행동반경으로부터 FA-50의 전투행동반경도 대충 추정해볼 수 있음.
- 특히 FA-50 성능개량 사업 시 연료탱크의 용량을 2배로 (150gal to 300gal) 늘이려는 계획이 있으므로 기대해볼만 할듯.
뭐 사실 이런것들도 좋지만 공중급유 가능하게 만든다는게 꽤나 커서..
출처- 군방정책 마이너갤러리 [정보] F-20 미션 프로파일과 FA-50 작성자-나밋
fa-50스펙은 대충 f-20정도라고 생각하면됨.
