F-35C 꼬리후크 테스트에 대하여
- F-35C는 미 해군이 운영하는 CATOBAR(캐터펄트 지원 이륙, 장애물 지원 착륙) 항공모함용으로 설계된 F-35 공동 타격 전투기의 변형 모델임.
- 이 항공기는 증기 또는 전자기 캐터펄트를 통해 발진하며, 착륙 시 꼬리후크를 사용하여 착륙선을 잡음.
- 꼬리후크는 비행 중에는 조개껍데기 모양의 문에 의해 가려져 있으며, 전자적으로 제어되고 유압으로 움직임.
초기 테스트 실패
- 2011년 여름, Lakehurst NAS에서 F-35C의 항공모함 적합성 테스트가 시작됨.
- 테스트 초기에는 꼬리후크가 제대로 작동하지 않았으며, 이는 테스트 중에 한 기술자가 예측한 바 있음.
- 꼬리후크의 위치가 주 착륙 장치 축 중심에서 7피트 이상 떨어져 있지 않아 설계상의 제약이 있었음.
설계 문제와 모델 오류
- Northrop Grumman의 엔지니어들은 착륙선의 동작을 시뮬레이션하는 컴퓨터 모델에 기반하여 설계했으나, 모델이 잘못되었음.
- 착륙선이 착륙 시 타이어에 맞고 파동이 생겨나면서 데크에 평평하게 눕혀져야 하지만, 실제로는 착륙선이 눌리지 않고 꼬리후크를 넘어감.
테스트 과정의 어려움
- 여러 차례에 걸쳐 꼬리후크가 제대로 작동하도록 시도했지만 실패함.
- 꼬리후크의 높은 각 가속도로 인해 측정 장비가 손상되었으며, 허리케인 Irene으로 인해 테스트가 중단됨.
꼬리후크의 재설계
- 새로운 꼬리후크는 더 강한 홀다운 댐퍼, 새로운 업스트로크 댐퍼, 개선된 측면 제한기 및 내구성이 강화된 계측 장비를 갖춤.
- 새로운 꼬리후크는 낮은 데크에서도 착륙선을 잡을 수 있도록 스쿱 형태로 설계됨.
지속적인 문제와 해결
- 꼬리후크의 피치 피벗 핀 내부 베어링에 문제가 지속적으로 발생하여, 핀 교체 작업이 자주 필요했음.
- 엔지니어들은 피벗 핀을 교체할 때 새로운 캘리브레이션을 피하기 위한 방법을 찾아냄.
최종 테스트 단계
- 2016년, CF-03을 사용하여 외부 무기를 장착한 상태에서 비중심 착륙 테스트를 수행함.
- 한 테스트에서 F-35C가 비정상적인 각도로 착륙하여 강하게 바운스하는 사고가 발생했으나, 조종사가 제어를 되찾음.
- 이 사고로 인해 착륙 기어 교체가 필요했으며, 비중심 착륙과 착륙선만을 사용한 착륙 시도는 공식적으로 중단됨.
GN⁺의 의견
- F-35C의 꼬리후크 테스트는 항공기 설계와 시험 과정에서 예상치 못한 문제에 직면할 수 있음을 보여줌. 이는 복잡한 시스템을 다루는 엔지니어링 작업의 본질적인 도전을 반영함.
- 이 기사는 항공기 개발 프로젝트의 복잡성과 엔지니어링 팀이 직면하는 실제 문제를 해결하는 과정을 통해 흥미로운 통찰을 제공함.
- 비판적인 시각에서 볼 때, 이러한 문제는 프로젝트 비용 증가와 일정 지연을 초래할 수 있으며, 이는 국방 예산과 관련된 논쟁에 영향을 미칠 수 있음.
- 항공기 개발에 있어서는 시뮬레이션과 실제 테스트의 중요성이 강조되며, 이는 다른 고도의 기술 프로젝트에도 적용될 수 있음.
- 이 기술을 도입하기 전에는 시뮬레이션 모델의 검증 및 검사(V&V)가 중요하며, 실제 환경에서의 광범위한 테스트를 통해 설계 결함을 조기에 발견하고 수정할 수 있는 프로세스가 필요함.