USAF F-15E Strike Eagle 개발사

현대전쟁병기/하늘밀리

USAF F-15E Strike Eagle 개발사

21c-park 2007. 6. 27. 16:24

♧ F-111의 호위기에서 출발해서 F-111을 대체하다.

1960년대 초 케네디 정권의 로버트 맥나마라 국방장관은 포드사의 사장으로 재임했을 때의 경험을 살려 병기채택의 합리화를 추구하였다. 즉 한가지 모델을 가지고 용도에 따라 변형해서 구매하는 방식을 도입한 것이었다. 이 방식은 개발 경비의 절감은 물론 부품공급 경비도 절반으로 줄일 수 있다는 장점이 있었다. 이리하여 그 첫 번째 작품으로 미 해군의 F-4 팬텀을 공군형으로 개조하여 해/공군의 주력 전투기로 사용하게 한 것을 시작으로 A-7 커세어 공격기도 해/공군 공통사용 공격기로 운용하게 한 것을 들 수 있다. 세 번째 공통운용 기체로 예정되어 있던 F-111에 이르러 이같은 방식에 따라 공군은 침공전투기(쉽게 말해서 종심타격용)를, 해군은 함대방공전투기로 사용하도록 개발을 진행했으나 해군형은 중량초과로 실패하게 되며 공군형만 채택되어 해군은 별도로 F-14 톰캣 전투기를 개발/양산하게 된다.

미 공군 전투폭격기의 한 축을 맡았었던 F-111A (위에서 두번째 기체는 전자전형인 EF-111A Raven)

한편 공군은 F-111 침공전투폭격기를 개발하는데 성공했으나 이를 호위하고 적진에서의 제공전투를 담당할 전투기를 새로 필요로 하게 되었다. (마치 2차대전 때의 B-17과 P-51처럼 말이죠...) 더욱이 베트남전 중반에 다목적 전투기로 도입된 F-4 팬텀이 공중전에서 한계를 보이고 있었으며 1967년 모스크바의 도모도데보 에어쇼에서 공개된 가변익 전투기인 MiG-23과 최대속도 마하3 이라고 소개된 MiG-25에 충격을 받고 있었다. 미 공군 수뇌부는 MiG-23에는 개량중인 F-4E 전투기로 대항이 가능하다고 판단했으나 최대속도 마하 3인 MiG-25에 대항할 수 있는 전투기가 없음에 당황하게 되었다.(만일 이 미그쇼크가 없었더라면 항공기의 발달은 20년 뒤로 늦쳐졌을 거라는 어느 전문가의 말도 있습니다.)

차기 전투기 개발에 열심인 미 공군이 이런 사태를 맞이하게 된 것은 한마디로 베트남전에 개입하면서 얻은 교훈에 따라 전투기 개발방향이 흔들려 버렸기 때문이었다. 미 공군은 원래 1965년 미국내 13개 전투기 제작사에 차기 전투기에 대한 기초적인 설계제안을 제출하도록 요구하고 있었다. 그러던 것이 베트남전의 교훈에 따라 수정하게 되며 1968년에 새로운 설계 제안 요구를 하게 된다. 미 공군의 차세대 전투기 설계 제안 요구에 응한 회사는 맥도널 더글라스, 노스 아메리칸, 그루먼, 제너럴 다이내믹스, 록히드, 노스롭, 페어차일드, 보잉 등 8개사로 압축 되었고 여기서 다시 맥도널 더글라스, 노스 아메리칸, 페어차일드 등 3개사로 줄어들어서 경쟁하게 된다. 이 당시 3사 기체의 특징을 살펴보면 페어차일드와 노스 아메리칸의 안은 수직미익이 하나인 것과 달리 맥도널 더글라스의 안은 두개의 수직미익을 가지고 있었다. 특히 노스 아메리칸의 안은 미 해군에 인도한바 있는 A-5비질란트 핵무장 공격/정찰기의 외형을 상당부분 참고로 하여 설계안을 내놓았다.

♧ 작전요구성능
1969년 12월에 이르러 미 공군은 맥도널 더글라스의 안을 채택하는데 다음과 같은 성능을 요구하였다.

- 익면하중이 작은 주 날개를 가질 것 (마하 0.9 의 속도대에서 난기류, 충격파등의 진동에 견디는 동체)
- 높은 추력대 낮은 중량비
- 미 본토에서 유럽으로 전개 할 수 있는 장거리 비행능력
- 1명의 조종사가 처리할 수 있는 칵핏과 화기관제 시스템
- 통상 임무수행으로 4,000 시간의 비행시간 보장
- 적은 정비 인력과 시간
- 360도를 볼 수 있는 캐노피
- 지상지원 시스템 없이 내장형 엔진시동 시스템 장착
- 제공 임무시 4만 파운드의 최대 이륙중량
- 마하 2.5의 최대속도
- 룩다운/슛다운 성능이 있는 장거리 탐지 펄스 도플러 레이더를 장착
- 개발 위험도의 최소화

♧ 새로운 개발 방법 - 시제기 대량생산!!
한편 미 공군은 20대의 시제기를 발주하는 등 전에 없던 시제기 대량발주를 하게 되는데 이들 기체중에는 화기관제 시스템 등의 탑재 전자장비의 비약적인 발전만큼 복잡해져 평가 기체와는 별도로 시험평가용이 등장한다. 또한 개발기간을 단축하기 위해 여러대의 기체를 필요로 했다. 원형 시제기 20대의 각각의 시험평가 분담은 다음과 같다.

1호기(F1) - 성능영역의 연구와 운용특성, 외부 탑재물 시험
2호기(F2) - F100 터보팬 엔진 테스트
3호기(F3) - APG-63 화기관제시스템 탑재기체, 전자장비 개발, 대기속도 계측
4호기(F4) - 구조 테스트
5호기(F5) - 최초의 M61A1기관포 탑재기, 기내장착 기관포 발사테스트, 무장 사출 테스트
6호기(F6) - 에이비오닉스 테스트, 비행제어평가, 미사일 발사평가
7호기(F7) - 무장, 연료, 파일런 시험용
8호기(F8) - 스핀 테스트, 높은 받음각 평가
9호기(F9) - 기체, 엔진적합평가
10호기(F10) - 레이더, 에이비오닉스 테스트
11호기(T1) - 복좌형 평가
12호기(T2) - 복좌형, 맥도널 더글라스사 데몬스트레이터 (후에 F-15E의 프로토타입기로 사용)
13호기(F11) - 실용 테스트
14호기(F12) - 최초의 컨포멀 연료탱크 장착기, 실용 테스트, 테스트 후 이스라엘에 매각
15호기(F13) - 실용 테스트
16호기(F14) - 기상환경 테스트, 테스트 후 이스라엘에 매각
17호기(F15) - 개발, 시험, 평가에 사용 후 이스라엘에 매각
18호기(F16) - 실용 테스트, 데몬스트레이터 후 이스라엘에 매각
19호기(F17) - 스트라이크 이글 계획에 사용
20호기(F18) - 개발, 시험, 평가에 사용 후 이스라엘에 매각

F-15 제공형의 홍보를 위해 세계각국을 돌며 홍보비행을 했던 F-15 데몬스트레이터기

♧ 최초의 이글전투기 첫 비행
시제1호기는 1972년 6월 26일에 출고되었으며 한달 후에 첫 비행에 성공한다. 이후 약 2년간의 시험평가 기간을 거쳐 주 날개 익단과 수평안정날개 등의 형상을 현재의 형태로 변형하는 개수를 거치게 된다. 이것은 마치 최근의 YF-22와 F-22의 기체 차이점과 비슷하다고 할 수 있다. 한편 스트라이크 이글의 행동반경을 넓혀준 항공병기계의 유니크 아이템이라 할 수 있는 컨포멀 연료탱크는 F-15 개발 초기단계부터 개발되었던 것으로 컨포멀 연료탱크는 급유기 없이 대서양을 횡단비행하기 위해서였다.

F-15의 에어 인테이크는 필요에 따라 흡입구의 각도를 변화할 수 있는 가변식으로 동시에 내부의 가변면적 램프도 작동한다. 이것은 최적의 상태에서 흡입공기를 확보할 수 있다. 램프의 작동각은 상방향으로는 4도, 아랫방향으로는 11도에서 15도까지이며 높은 받음각시 확실하게 추력을 발휘할 수 있게 해준다. 2매의 수직미익 역시 높은 받음각에서 방향타로서의 효과를 확실하게 얻을 수 있게 해준다.

그러나 무엇보다도 놀랄만한 사실이 이미 YF-15A개발 단계부터 주날개와 동체 중심 하부에 파이론을 설치하고 멀티플 런처에 지금처럼 주렁주렁 재래식 폭탄을 장착하고 투하 시험을 행했다는 것이다. 더 나아가 전자광학, 레이저 유도폭탄, CCIP장치를 사용한 정밀 자동폭격도 실시할 예정이었다. 양산 초기단계에서는 공대지 무장탑재를 위한 배선이 깔리기도 했으나 소프트웨어는 무장 시스템에 연결되지 않고 나중에 요구에 따라 쉽게 개조 할 수 있는 선에서 마무리 된다.

♧ 준비된 전투기 Strike Eagle
이리하여 F-111을 호위할 뿐만아니라 뛰어난 제공전투력을 가진 F-15 제공형 전투기가 확보되자 얼마 후 F-111의 후계기 도입을 원하게 되고 당시 소련의 룩다운/슛다운 능력을 갖춘 신형 전투기에 F-111이 쉽게 격추 될 것이란 위험성이 예견되자 F-111급의 전천후 정밀타격 능력을 갖추고 있으면서 상황에 따라 적 요격기의 저지선을 뚫을 수 있을정도의 공대공 전투능력을 갖춘 기체를 물색하게 된다.

일명 이 계획은 능력 강화형 전투기 (ETF)라고 불리웠고 나중에 다시 이중 임무 전투기 (DRF : Dual Role Fighter)로 바뀌었다. DRF의 뜻에는 대 제공능력을 보유한 전투폭격기라는 의미도 있다. 이 DRF 계획에는 F-15D를 개조한 스트라이크 이글과 제너럴 다이내믹스사에서 신기술을 의욕적으로 투입해서 제작한 F-16XL 두기종을 놓고 2년간의 각종 비교 실험을 실시하게 된다.

F-15E는 맥도널 더글라스와 레이더 제작업체인 휴즈(현 레이디온)사가 자체 개발계획으로 출발한 발전형 전투기 능력 실증계획인 AFCD로 부터 거슬러 올라간다. F-15 이글은 표면적으로 제공 전투기였지만 찬찬히 뜯어보면 미리 전폭기로 발전할 가능성을 안고 있었다. 애초에 설계할 때부터 여유있게 큰 사이즈로 설계한것이 바로 그것이다.

단적인 예를 들자면 F-15A/C와 같은 단좌기를 보면 마치 후방석이 있는 듯한 여유로운 조종석 설계를 들 수 있다. 후에 F-15E를 복좌형으로 설계하기 위함이거나 아니면 이곳에 추가적인 전자장비를 탑재할 의도였던 것이다. 실제로 F-15C와 D는 조종석의 외형상 캐노피가 조금 더 크다는 것 밖에 없고 C와 E도 마찬가지이다. 또한 F-15A의 기체에는 기존의 연료탑재량의 30%정도의 여유공간이 있었고 후방의 전자장비 수납부에는 절반만 사용되고 있었다. 그러나 곧바로 다목적기로의 개발은 아니었고 단지 연구에 목적이 있었다.

당시 F-15B형을 개조해서 스트라이크 이글이라는 이름을 명명하였다. 이 기체의 특징은 컨포멀 연료탱크, 신형의 대용량 기내컴퓨터, 매핑 성능이 있는 신형 레이더 개발, 항법 및 목표조준용 시스템(LANTIRN)의 개발, 신진화된 조종석 칵핏이다. 이 AFCD는 기존의 제공형 이글의 단계별 능력 향상 계획인 MSIP 계획과 함께 진행되어 AFCD에서 얻어낸 기술 일부를 전용하는 계획이었다.

上 F-15B를 개조한 스트라이크 이글
下 제너럴 다이내믹스의 야심작, F-16XL

♧ DRF, F-16XL과의 경합
경쟁기인 F-16XL을 살펴보면 기존의 F-16과는 거의 딴판으로 생긴 기체이다. 더블 델타익의 크랭크드 애로우 날개를 가지고 있으며 무장은 넓은 주익하면에 세미 컨포멀 방식으로 저항을 대폭적으로 감소시키고 있고, 기내 탑재 연료가 82% 증가하였고 탑재량과 항속거리는 기존 F-16A의 두배에 이른다. 엔진 또한 제너럴 일렉트릭의 F-110GE-100으로 교체되어 수퍼크루징이 가능하다. 조종석에는 여타 다른 전투폭격기들과는 달리 1명이 탑승한다. 제너럴 다이내믹스사는 F-16XL의 진보된 성능으로 1명의 승무원으로도 충분히 임무를 수행할수 있다는 진보적인 생각을 가지고 있었다. 반면에 맥도널 더글라스사는 공대지 임무수행을 감안해 2명의 승무원이 필수적이라는 보수적인 견해를 가지고 있었고, 기체설계에 그대로 반영하였다.

이 두기종을 종합적으로 비교하자면 F-15E는 기존 기체에 센서 및 탑재 전자장비의 혁신에 개발 초점이 맞춰져 있고 F-16XL은 기체외형의 변화와 더 파워풀한 엔진으로의 교체였다. 처녀비행은 F-15E가 1980년 8월에 하였고 F-16XL은 1982년 7월에 있었다.

♧ F-15E 기체의 특성
- 견고한 동체
스트라이크 이글은 장거리공격형 전투폭격기 답게 견고한 동체를 가지고 있다. 제공형의 기체구조 60%를 제설계해 어떠한 가혹한 임무에도 견딜 수 있도록 강도를 증가시켜 놓았다. 이와관련 최대이륙중량은 제공형보다 5.9t이 증가한 36.7t의 중량을 가지고있다. 이같은 기체중량의 증가에 따라 랜딩기어가 강화되고 타이어는 프랑스제 래디얼 타이어를 최초로 채택한다. 운용수명에 있어서는 16,000시간을 보장하고 있다. 이것은 제공형에 비해 두배의 운용수명이라고 한다. 그러나 제공형보다 전투폭격기형이 매우 가혹한 운용 상황에 직면하기 때문에 실제적인 운용수명은 두배까지 된다고는 보기 힘들다.

날개가 없어진 채로 귀환한 이스라엘 공군의 F-15A

- 컨포멀 연료탱크
컨포멀 연료탱크는 주익하부의 중앙동체 측면에 부착되어있는 기외연료탱크로서 기존의 보조연료탱크와는 달리 동체의 하나로 간주될 정도로 중요한 부분이다. 우선 보조연료탱크는 기체 하부의 파일런에 장착되어서 공기저항을 발생시키지만 컨포멀 탱크는 공기저항이 적고 또 보조연료탱크보다 더 많은 양의 연료를 탑재할 수 있다. 스트라이크 이글의 기내 연료탑재량은 2,019갤런으로 제공형의 2,070갤런보다 적은양이다. 그 이유는 기내에 전파방해장치의 탑재를 위해 연료탱크의 크기를 줄였기 때문이다. 하지만 스트라이크 이글은 컨포멀탱크의 탑재로 인해 보조연료탱크 2기를 탑재한 제공형이글과 거의 비슷한 탑재량을 보이지만 항속력은 스트라이크 이글이 더 긴 편이다. 바로 공기저항의 차이 때문이다.

F-15E의 컨포멀 연료탱크

또한 컨포멀 탱크는 추가적인 무장 파일런으로 활용되고 있다. 스트라이크 이글의 대부분의 지상공격 무장이 바로 이 컨포멀 탱크 파일런에 장착된다. 이는 F-111과 비교해 탑재량이 부족할 것이라는 우려를 한순간에 날려버렸다. 컨포멀 탱크는 이렇게 장거리 전투폭격기에게 있어 필수적인 존재로 부각되고 있다.

♧ F-15의 주요 전자장비들
- 최고의 전투폭격기에는 최고의 FCS

스트라이크 이글의 APG-70 화력제어 시스템은 공대공 공격기능과 함께 정밀 공대지 능력 기능이 있는 다기능 레이더로 구성된 시스템으로 J-STARS의 레이더파 조사 지형작성 레이더의 축소판이라 할 수 있다. APG-70 화력제어 시스템은 기존의 제공형에 장착되는 APG-63에 공대지 공격 성능을 부여한 것으로 APG-63의 우수한 공대공 모드를 그대로 보존하고 있다. APG-70은 10해리의 거리에서 2.6m의 목표물을 식별해 내는 성능이 있다. 큰 목표물에 대한 탐지, 식별거리는 약 180km이며 소형의 목표물은 90km까지 판별이 가능하다.

또한 지상 매핑된 화상중 임의의 확대 화상을 선택하여 표시하는 패치매프라는 기능이 있다. 확대화상의 사이즈는 레이더의 탐지거리에 따라 다른데 확대율은 15배 전후로 알려지고 있다. 걸프전 당시 스트라이크 이글이 다른 전폭기와 달리 스커드 미사일 사냥에 밤낮없이 투입된 이유가 바로 이 시스템을 갖춘 유일한 공격용 기종이었기 때문이었다. 공격용 무장을 만재한 스트라이크 이글은 J-STARS와 팀을 이루고 상호보완되는 목표물에 대한 정보를 가지고 레이더의 확대화상을 신속, 정밀 검토함으로써 스커드 미사일 발사대를 탐지, 격파할 수 있었다. 놀랄만한 점은 스트라이크 이글의 화력제어 시스템의 목표물 식별, 분해능력이나 J-STARS의 능력이 거의 동등했다는 점이다. 임무에 나서기 전에 J-STARS의 레이더 매핑을 본스트라이크 이글의 승무원이 처음 공격하는 목표물임에도 불구하고 단 한번에 정확히 공격하여 성공했다는 점은 주목할 만하다.

즉 J-STARS의 분해능력이나 스트라이크 이글의 분해능력이 거의 동일하지 않고서는 불가능한 것이다. 한편 APG-70 화력제어 시스템의 최대 데이터 처리용량이 1,024kW인데 통상 사용하는 용량은 594kW에 불과해 개량에 따른 수용력 측면의 발전성이 매우 높다. 이처럼 이 시스템은 워낙 정밀하고 첨단의 레이더인 관계로 미 정부가 이스라엘과 사우디 아라비아에 스트라이크 이글을 판매하려는 맥도널 더글라스(현 보잉)사에게 레이더 성능을 다운시킨 파생형 장착기를 판매하도록 제재를 가할 정도였다. 결국 사우디 아라비아에는 다운그레이드 된 파생형 레이더가 인도되었고 이스라엘은 동일한 형태의 레이더를 제공하였다고 전해진다. 하지만 한국이 구입한 F-15K에는 기존 APG-70의 공대지 기능을 그대로 흡수한 APG-63(v)1이 제공 될 예정이다. 이 APG-63(v)1은 원래의 APG-63보다 더 향상된 공대공/지 능력으로 F-15E의 APG-70보다 더 우수한 레이더로 평가되고 있으며 미 공군도 F-15E의 레이더를 모두 APG-63(v)1으로 교체할 예정이다. 이 레이더는 극심한 전자전 방해하에서도 적기를 탐지,식별할 수 있으며 기존 레이더보다 좀 더 먼거리를 수색할 수 있어 암람 미사일을 사용한 제공전투 및 지상타격임무에서 우위를 점 할 수 있다는 특징이 있다.

- FCS가 못보면 내가 본다! LANTIRN

上 : AAQ-13 Navigation Pod

下 : AAQ-14 Targeting Pod

LANTIRN은 AAQ-13 항법포드와 AAQ-14 목표지시포드로 이루어진 야간 저고도 비행/목표 조준 시스템이다. 이 랜턴은 우리나라에 KF-16이 도입되면서 유명해지기도 하였다. 이 랜턴포드에는 지형추적 레이더와 레이저 목표지시 장치를 겸하고 있다. 스트라이크 이글에는 기수를 향해 공기흡입구 아래 왼쪽에는 목표지시포드인 AAQ-14를, 오른쪽에는 항법용 AAQ-13이 장착된다. 참고로 F-16은 이와 반대로 장착한다. 먼저 항법포드에는 적외선 화상을 광각과 망원의 두단계로 전환할 수 있는 시스템과 저공 비행용의 지형추적용 소형 레이더도 수용하고 있다. 반대쪽의 목표지시포드에는 목표를 포착하고 조준하는 높은 배율의 적외선 암시장치와 레이저 목표 지정장치가 수용되어 있으며 주야간, 악천후 불문하고 원거리에서 목표물을정확하게 식별,조준할 수 있다.

F-15E의 랜턴포드 장착위치

걸프전 당시 운용방법은 1대의 랜턴장착 스트라이크 이글이나 두대가 이라크군의 공군기지 활주로, 대피용 쉘터, 발전소 시설과 교량등을 공격하였다. 개전 중반에 접어들면서 장갑차량의 공격과 하찬을 이용한 수송과 폰툰교 공격이 포함되어 있다. 전투 막바지에 들어선 1990년 2월 하순에는 이라크 지상군과 전투를 벌이고 있는 미군에 대한 근접 항공지원을 실시하였다

- 기타 전자전 장비들
스트라이크 이글은 넉넉한 기내공간을 활용하여 고성능의 전자전 장비를 장착하여 생존성을 높이고 있다. 간단하게 추려보자면 레이더/전자전 경계장치, 기내 전파방해장치, 채프/플레어 디스펜서 등이다. 레이더 경계장치로는 ALR-56A를 개량한 (탐지거리 확장, 처리속도 향상) 로랄사제(현 록히드 마틴)ALR-56C 시스템을 채택하고 있으며 이것은 E/I/J밴드에 대응할 수 있으며 적진에서 안테나로 위협 전파를 수신해 식별, 평가한 다음 기내의 전자전 상황표시 포맷 및 음성정보로 알려주며 이와동시에 기내전파방해 장치의 제어를 시작한다.

전자전 경계장치로는 마그나박스사제 ALQ-128을 사용하고 있으며 후방에서 날아오는 지/공대공 미사일을 자동 탐지하여 대응태세를 취할 것을 경고해주는 후방경계 기능을 갖고 있다.기내 전파방해장치는 레이더 경계장치의 위협정보에 기초해 상대방에 전자적 방해(ECM)를 실시한다. 스트라이크 이글에 장착되어 있는 것은 노스롭&그루먼사의 ALQ-135B형으로 제공형 이글의 칵핏 후방에 부착되어 있는 것과 달리 전방동체의 기관포 탄창부분을 개수한 곳에 위치하고 있다. 이 시스템은 적 전투기의 레이더는 물론 지대공 미사일용 레이더와 대공포 화기관제 레이더도 대응이 가능하도록 폭넓은 주파수대를 커버할 수 있는 기내 전파방해 시스템이다. 마지막으로 채프/플레어 디스펜서는 미 공/해군의 공용인 트라코사제 ALE-45를 사용하고 있다. 채프/플레어 디스펜서는 다른 전투기와는 달리 스트라이크 이글의 레이더 경계장치와 연동해 방해 대상과 고도, 속도등에 따라 채프/플레어의 발사가 통제된다.

♧ F-15K(E)의 공대공 무장

신세대 공대공 미사일 - AIM-9X SUPER Sidewinder

1986년 구 소련 공군에 전례없는 특이한 미사일이 배치된다. 그 이름하야 R-76 Vympel (빔펠)즉, 나토코드 AA-11 아처가 바로 그것이다. AA-11 아처는 제한적인 TVC와 반경 60도의 off-boresight 와 120도의 범위를 추적할 수 있는 HOBS (High Off Bore Sight : 기축선 밖 목표물)능력의 새로운 공대공 미사일이다. 즉 기존에 적기의 꼬리를 잡아서 발사하는 적외선 미사일의 시대는 끝이 난 것이다. 이에 자극을 받은 미국은 아처를 비롯하여 서방국가에서 개발중인 여러가지 제4세대 미사일과 대등한 성능을 지닌 새로운 미사일개발에 착수하게 된다. 그리하여 탄생하게 된것이 바로 미국 레이디온에서 개발한 수퍼 사이드와인더 또는 사이드와인더 X이다. 정식 제식명칭은 AIM-9X로 이번 한국에 도입되는 F-15K와 함께 들여올 예정이다.

수퍼 사이드와인더의 가장 큰 특징은 바로 JHMCS (Joint Helmet Mounted Cueing System : 헬멧연동 조준장치)이다. 이것은 마치 미 육군의 AH-64와 비슷한 것으로 헬멧에 자체적으로 장착되어 있는 조준 시스템으로 조종사가 적기를 눈으로 보고 조준하여 미사일을 발사하는 영화에나 나올법한 장치이다. 하지만 현실이다. 이것 역시 한국에 도입될 예정이다. 수퍼 사이드와인더의 유도방식은 기존 사이드와인더와 같은 적외선 추적방식이다. 하지만 패시브IR (Passive InfraRed)을 이용한 목표물 추적 방식은 주/야간 및 기상상태에 관계없이 목표물이 아래에 있건 옆에 있건 추적해 공격할 수 있다. 기존 AIM-9M보다 개선된 표적획득 능력, Mk.36 로켓모터, 그리고 미사일 전두부의 날개가 움직이던 것과 달리 후부의 테일핀과 연계된 추력편향 시스템으로 인해 기동성이 대폭 향상되어서 기축선 밖의 목표물을 정확히 추적해 공격할 수 있다. 또한 내장되어 있는 IRCM(InfraRed Conter Measure)은 날로 발전하는 미사일 교란 시스템에 대해서도 무리없이 대응할 수 있다.

= AIM-9X의 제원 =

주임무 : 단거리 공대공 전술 미사일
제작사 : 휴즈 (현 레이디온)
추진 : Mk.36 로켓모터
전장 : 3m
중량 : 93.4kg
지름 : 0.127m
속도 : 초음속
유도 : 적외선 유도 (열추적)
실전배치 : 2003
운영가능한 항공기
미 해군 : F/A-18E/F & F-35
미 공군 : F/A-22 & F-15C/E & F-16
그 외 : 한국공군 F-15K

그외의 무장으로 미국 / 한국공군이 운용하는 AIM-9L/M이나 AIM-7M과 AIM-120도 운용이 가능하지만, F-15K(E) 의 기본 임무는 지상타격 임무이고 제공임무는 주로 KF-16이 수행하므로 KF-16에 AIM-9X가 우선으로 배치되지 않을까 싶다. 하지만 F-15K(E)도 AIM-9X / AIM-120의 공대공 무장조합을 사용할 것이라 보여진다.

♧ F-15K(E)의 공대지 무장

바보폭탄을 스마트폭탄으로 - JDAM

1989년 벌어진 걸프전에서 미 공군의 레이저유도폭탄은 높은 정밀도로 세간에 큰 화재를 불러일으켰다. 이후 외과수술과도 같은 정밀공격이란 말도 생길정도로 지상타격용 병기의 정밀도가 크게 향상되었음을 보여주는 일이었다. 그러나 1999년 여름에 감행된 코소보 공습작전에서 레이저유도폭탄 뺨칠만한 물건이 나와버렸다. 그것이 바로 Joint 형제중 하나인 JDAM (Joint Direct Attack Munition)이다. 이 JDAM은 기존 레이저유도폭탄이 악천후에 사용하기 어려운것과 달리 이 JDAM은 아무때나 사용이 가능하고 또 레이저유도폭탄보다 더 높은 정밀도를 보여주었다. 그 이유는 JDAM의 유도방식에 있다. JDAM은 순항미사일 처럼 미리 투하될 지점의 GPS좌표를 입력하고 투하될때 부터 GPS항법장치의 유도에 따라 자신의 위치를 파악할 수 있고, 관성항법장치 (INS : Inertiol Navigation System)의 유도에 따라 자체의 날개로 조종이 가능한 다중유도방식의 폭탄이다.

이 JDAM의 제식명칭은 GBU-29/30/31/32,BLU-109/110 으로 구분되며 1,000파운드급 폭탄은 31, 2,000파운드급 폭탄은 32로 불리운다. 이 JDAM은 초기 코소보 공습에서는 13m 라는 오차를 보이지만 3년후 아프가니스탄에서는 3m라는 경이적인 오차를 보이게 된다. 또 코소보에서는 B-2 폭격기에만 장착되던것이 아프간에서는 B-1/2/52와 일부 전투기, 그리고 2차 걸프전에서는 미 해/공군의 거의 모든 기종이 사용하게 된다. 이 JDAM은 기존 미 해/공군의 병기창고에 쌓여있던 구식 바보폭탄들에게 장착되어 JDAM보다 고가인 레이저유도폭탄을 제치고 미군의 제1무장으로 자리잡게 된다. 이 JDAM은 F-15K와 함께 2005년 부터 140개의 개조키트가 도입된다. 이 개조키트는 일반 범용폭탄에 단순히 끼워맞추는 형식으로 간단하게 개조가 가능하다.

F-16으로부터 투하되는 JDAM

JDAM 말고도 F-15K(E)는 전투폭격기 인 만큼 Mk.80 시리즈의 바보폭탄과 GBU 시리즈의 레이저 유도폭탄, WCMD 풍향편차수정폭탄,AGM-130, 각종 레이저 유도폭탄, JSOW, JASSM과 같은 각종 정밀유도무장을 랜턴포드와 병행하여 장착/운용이 가능하다. 또한 기존 공군에서 운용하는 AGM-84D 하푼 공대함 미사일과 SLAM-ER 같은 장거리 공대지 순항 미사일, 그리고 F-4E가 운용할 예정인 AGM-142 팝아이 (모 언론에서 포파이라 표현하였지만 팝아이가 올바른 표현이다.)는 F-15K에도 운용이 가능하다고 알려져있다.

♧ F-15K의 임무별 무장조합 (기내,컨포멀 연료탱크 만재)

임무		무장조합	특징
공대공임무		AIM-120 4발, AIM-9X 4발	통상적인 공대공 임무
		AIM-7M 4발, AIM-9X 4발, 610갤론 연료탱크 2기, 랜턴포드	장시간 공중초계임무
		AIM-120 8발	고강도의 방공,제공임무
공대지임무	장거리정밀공격 후방차단	AIM-120 4발, 하푼/슬램ER 2발, 랜턴포드	장거리 스탠드 오프 공격임무
		AIM-120 4발, AGM-130 2발, 랜턴포드, 유도용 링크포드	AGM-130 미사일의 기본적인 운용형태
		AIM-120 4발, GBU-31 JDAM 7발, 랜턴포드
		AIM-120 4발, GBU-12 8발, GBU-10 1발, 랜턴포드	한국공군 표준 레이저유도폭탄 운용형태
		AIM-120 4발, GBU-10/B 2발, 610갤런 연료탱크 3기, 랜턴포드	장거리 레이저유도폭탄 공격임무
	근접지원 전장항공차단	AIM-120 4발, Mk.84 저속낙하폭탄 7발, 랜턴포드
		AIM-9X 4발, Mk.82 26발 (범용,기화,저속낙하), 랜턴포드
		AIM-9X 4발, CBU-52/58/71 클러스터탄 24발, 랜턴포드	보병/기계화부대 저지
		AIM-9X 4발, CBU-87 클러스터탄 24발, 랜턴포드
		AIM-9X 4발, Mk.20 로크아이 26발, 랜턴포드	기갑부대 저지
		AIM-120 4발, AIM-9X 4발, AGM-65G 2발	기갑차량공격, SEAD
		AIM-7M 4발, AIM-9M 4발, AGM-65G 매버릭 4발, 랜턴포드	기갑차량,레이더사이트 공격
비행훈련		ATM-9 훈련용더미탄, ACMI 공중전평가 포드, 랜턴포드

원안에 있는 것이 ACMI 공중전 평가포드

위의 조합 말고도 수 많은 무장조합이 존재한다. 전장의 환경이나 임무는 급하게 수정될 수도 있기 때문에 때에 따라서 여러가지 무장을 혼합해서 탑재하기도 한다. 위의 조합은 F-15K의 주무장조합을 예상하여 작성되었다. 물론 미 공군의 F-15E도 위와 같은 무장조합을 충분히 소화해낼 수 있다.

♧ F-15E의 하드포인트 별 무장장착수
탑재무장	Station 8	RCFT	Station 5	LCFT	Station 2	최대장착수
공대공 미사일
AIM-120 AMRAAM	2	2	0	2	2	8
AIM-7 Sparrow	0	2	0	2	0	4
AIM-9 Sidewinder	2	0	0	0	2	4
공대지 미사일
AGM-65 Maverick (LAU-88 런쳐)	3	0	0	0	3	6
AGM-65 Maverick (LAU-117 런쳐)	1	0	0	0	1	2
AGM-84D/E SLAM / SLAM ER	1	0	0	0	1	2
AGM-130	1	0	0	0	1	2
AGM-124 Popeye	1	0	0	0	1	2
일반폭탄 / 클러스터탄
Mk.82 범용폭탄 / 저속낙하폭탄 / 기화폭탄	4	6	6	6	4	26
Mk.84 범용폭탄 / 저속낙하폭탄 / 기화폭탄	1	2	1	2	1	7
CBU-52 / 58 / 71 클러스터 확산탄	4	6	4	6	4	24
CBU-87 클러스터 확산탄	4	6	4	6	4	24
Mk.20 Rockeye 클러스터 확산탄	4	6	4	6	4	24
정밀 유도 폭탄 - JDAM은 동급의 일반폭탄과 장착위치가 같음
GBU-10	1	1	1	1	1	5
GBU-10/B	1	2	1	2	1	7
GBU-12	0	4	3	4	0	11
GBU-15	1	0	DL Pod	0	1	2
GBU-24	0	2	1	2	0	5
Mk.82 JDAM (500 lb)	4	6	6	6	4	26
Mk.84 / BLU-109 JDAM (2,000 lb)	1	1	1	1	1	5
기타 장착물
610 갤런 보조연료탱크	1	0	1	0	1	3
SUU-20B/A Practice Dispencer	1	1	1	1	1	5
MXU-648/A Cargo Pod	1	0	1	0	1	3

♧ F-15의 각 형식 (전폭기형)

Strike Eagle (시험기)

개량기호가 붙지 않은 스트라이크 이글은 지금의 F-15E스트라이크 이글의 모체가 되는 F-15B개조기를 말한다. 팬텀 전폭기의 다목적 성능에 매료되어 있던 미 공군은 사실상 한가지 임무에 고정되어 있는 F-15A/B이글 전투기의 용도에 아쉬움을 가지고 있었다. 스트라이크 이글기의 최초비행은 1980년 7월 8일으로 2차 선행양산형 기체중 하나인 F-15B TF-2형이 개조되어 시험비행에 투입되었다. (개발사 참조)

F-15B형을 개조하여 입찰에 참여한 Strike Eagle

1982년에는 이중 임무 전투기 (DRF : Dual Role Fighter)개발 프로그램에 투입되어 제너럴 다이내믹스사의 F-16XL과 경쟁하기도 했다. 이 프로그램에는 77년에 제작된 양산형 F-15B 1대와 78년에 제작된 F-15C 선행 양산형 1호기, 80년에 제작된 두대의 F-15D선행 양산기가 추가로 개조되어 투입되었다. 1984년 2월 24일 최종적으로 뛰어난 성능을 보여준 스트라이크 이글기가 채택되어 2년후 양산기체인 F-15E 전투폭격기를 탄생시킨다.

이 스트라이크 이글기의 특징은 AAQ-26 페이브 택 레이저 거리 측정/조준 포드를 장착하고 시험비행에 투입되었다는 것이며 추가로 APG-63PSP 레이더를 장착하고 각종 시험비행을 수행하였다. 특히 APG-63PSP 레이더의 시험은 MSIP계획으로 발전하게 된다. 이미 이 당시에 지상 매핑 및 이미지 조합 레이더인 APG-70의 SAR 기능에 대해 개발이 시작되고 있었다. 기체 외형의 가장 큰 변화로는 컨포멀 연료탱크를 엔진장착 동체 측면에 장착함으로써 볼록한 외형이 된 것이 특징이다. 스트라이크 이글 시험비행 초기에는 재래식 폭탄을 동체 아래에 주렁주렁 매단 형태를 하고 있었으나 시간이 흐름에 따라 GPU-5/A 페이브 크로우 기관포 포드를 장착, 발사했으며 전투기용으로는 대구경인 GAU-13/A 30mm 기관포를 시험발사 하기도 했다.

F-15G Wild Weasel (와일드 위즐 : SEAD형)

미 공군은 94년 F-4G 와일드위즐의 퇴역을 앞두고 제공형인 F-15C 1대를 개조하여 360도 전방위 탐지가 가능한 패시브 전파원 탐지기를 컨포멀 연료탱크 측면에 장착할 예정이었으며 대 레이더 미사일인 AGM-88 HARM을 운용할 계획이었다. 그러나 이 계획은 1996년에 완전히 중지된다. 기존의 부족한 제공형 이글을 전용해서 와일드 위즐 임무만을 부여한다는 것은 전력상 낭비라는 지적에 따라 이 계획은 취소된것이다. 더욱이 스트라이크 이글이 HARM 미사일을 운용할 수 있게 되었으며 F-16C/D 블록 50D형이 타게팅 시스템을 장착하고 SEAD임무를 수행할 수 있게 되었기 때문이다. 원래 공군의 계획은 100대의 F-15C형을 와일드 위즐형으로 개조할 예정이었으며 5년간 5억 3천7백만 달러를 지출한다는 구체적인 계획도 세워둔바 있었다.

새로운 와일드 위즐기 개발의 핵심은 360도 전방위 패시브 탐지 시스템은 휴즈, 리튼/TRW, 텍사스 인스트루먼트, 로랄 등이 개발 경쟁에 뛰어들기도 했으며 이 중 텍사스 인스트루먼트사가 유력한 것으로 점쳐지기도 하였다. 이유는 와일드 위즐기의 핵심 공대지 미사일인 AGM-88 HARM을 텍사스 인스트루먼트사에서 개발하였기 때문이었다.

개발 계획이 나온지 얼마 안되어 F-15G 와일드 위즐기의 풍동시험용 모델이 발표되었는데 캐노피는 복좌형이었고 컨포멀 연료탱크를 장착하고 4곳의 주날개 파일런에 HARM미사일 4발과 안쪽 파일런 양쪽에 사이드 와인더 4발, 컨포멀 연료탱크 모서리 부분에 암람 4발을 장착한 외형을 보여주고 있었다. 이 무장형태를 보면 와일드 위즐 치고는 공대공 무장에 더 치중한것으로 보였다. 이는 앞에서 언급한 문제점 중 하나인 제공형이글의 전력상 낭비라는 문제점을 해결하기위해 SEAD와 제공임무를 동시에 수행할 수 있는 또하나의 다목적 전투기로 운용하려는 구상이 있었기 때문이었다.

F-15S (사우디 아라비아)

사우디 아라비아 공군은 걸프전이 끝난뒤인 1992년 72대의 F-15E를 발주하였다. 그 해 12월 미 정부의 수출허가가 나왔으며 93년 5월에 맥도널 더글라스사와 사우디 아라비아 국방부 사이에 도입계약이 채결된다. 사우디 아라비아 공군용 기체는 국가명의 첫번째 글자를 딴 'S'형이라 불리우는 스트라이크 이글의 다운그레이드 형이다. 사우디 공군이 다운그레이드형을 도입할 수 밖에 없었던 이유는 이스라엘 국방성의 강력한 반대와 미국내 유태인들의 반대와 로비 때문이었다. 이스라엘은 사우디가 장거리 정밀타격 능력을 갖춘 F-15 스트라이크 이글을 보유하게 될경우 자국이 공격받을 지도 모른다는 우려를 가지고 있었다.

맥도널 더글라스 (現 보잉) 세인트루이스 공장에서 막 출고된 F-15S

물론 미 정부도 고성능의 F-15 스트라이크 이글을 사우디가 보유함으로써 그들의 우방국인 중국등에 기체 정보가 유출될 것을 우려하고 있었기 때문에 APG-70의 매핑기능 제거, 전자전 시스템의 성능을 축소하고 랜턴포드 대신에 랜턴포드의 다운그레이드형인 샤프 슈터 시스템으로의 대체 등, 주요 장비에 손을대고 1995년 9월부터 사우디 아리비아에 넘겨주었다. 사우디 아리비아 공군은 24대는 공대공임무에, 나머지 48대는 공대지 임무에 투입하여 운용하고 있다. 또한 사우디는 제공형의 개량형에 관심을 보이고 있어 기존의 토네이도 F.2 (제공형)의 대체계획이 있는 것으로 보인다.

F-15I (이스라엘)

그 동안 해외에 도입되었던 스트라이크이글 중에서 가장 파격적(?)인 도장이다.

4차 중동전 부터 미국의 전투기로 공군력을 건설하여 나갔던 이스라엘 공군은 기존의 F-16 중심의 공대지 공격전력의 향상을 위해 1994년 5월 미국에 F-15E를 21대를 발주하였고, 1996년 초에 6대를 추가로 발주하였다. 이스라엘의 F-15E형의 수출명은 특이하게도 이스라엘의 첫 글자인 I 이다. (원래 미 공군 전투기명명법에 의하면 I 와 O는 혼동을 피하기위해 사용하지 않는다.) 하지만 이스라엘 자체 명칭은 천둥을 뜻하는 히브리어인 '라암 (RaAm)'이다. 이스라엘의 F-15I도입은 차세대급 전투기 확보가 아닌 기존의 F-4E를 자체개량한 Kurnass2000을 대체하기 위함이다. F-15I는 사우디 공군과는 달리 다운그레이드 되지 않고 일부 전자장비가 자국산으로 교체되었다.

단지 랜턴포드 만이 미국의 수출형 다운그레이드형으로 대체되었을 뿐이다. 또한 F-15I는 미 공군이 사용하는 사이드 와인더 미사일과는 달리 자국에서 개발한 파이슨4와 AGM-142 팝아이를 사용할 수 있도록 약간의 개량이 가해지기도 하였다.

이스라엘의 F-15I는 F-22와 FB-22 사이를 메꿔줄 핵심 종심타격전력이 될 것이다.

F-15K (대한민국)

보잉사에서 F-X 사업당시 만들었던 F-15K 카탈로그사진

한국공군은 주변국에 대한 전략적 타격능력 보유를 위해 40대의 하이-엔드급의 전투기를 획득하기 위해 2000년 6월 부터 보잉의 F-15K, 다소의 라팔, 유로파이터컨소시엄(EADS)의 EF2000 그리고 로스보르제닝(수호이)의 Su-35의 4기종에 경쟁입찰을 벌여 한국공군은 2002년 3월 F-15K를 선정하였다. 여타 F-15E 도입국과는 달리 한국은 F-15E의 다운그레이드 형이 아닌 업그레이드형을 도입하게 되었다. 먼저 레이더는 APG-70이 아닌 기존 제공형의 레이더인 APG-63의 공대공 능력을 더 향상시키고 APG-70의 공대지 능력을 흡수한 APG-63(v)1페이지드 어레이 레이더이고 향후 성능향상형인 APG-63(v)2로 교환장착할 예정이다. 그리고 다른 국가들에게 수출되었던 F-15E의 변형들 중 가장많은 다운그레이드가 실시되었었던 항법/목표지시포드는 부분에서는 오히려 업그레이드가 이루어져서 AAQ-14 목표지시포드 대신에 100km 권역의 수색/추적이 가능한 타이거아이 포드로 대체되었다.

얼마전 처녀비행을 실시한 F-15K, 빠르면 2005년 10월에 1호기가 공군에 인도된다.

또한 가장 눈에 띄는곳은 무장으로 미공군에 점차 보급되고 있는 AIM-9X와 JHMCS의 도입으로 공대공 능력의 향상이 기대된다. 공대지 무장은 JDAM, JSOW, SLAM-ER, WCMD등의 미 공군이 사용하는 거의 모든 공대지 무장이 새로이 한국공군에 도입되게 된다. 엔진은 기존 F-15의 P&W엔진이 아닌 GE사의 엔진이 장착된다. 이는 P&W의 엔진을 장착한 KF-16의 잦은 엔진결함인듯 하다. 한국공군의 F-15K는 2005년 10월 부터 인도될 예정이다.

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