예전에 비슷한 글을 올렸는데, 재탕겸 업데이트



국과연과 한화에어로스페이스(당시 삼성테크윈)가 본격적인 개발을 시작한 건 2013년


터보팬 코어시제 개발사업 중 핵심부품 4종 개발을 시작하면서 부터다.


Blisk 형 Wide Chord 팬

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VGV 적용 고압압축기

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고온냉각형 터빈 소재 및 부품


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장수명 고부하 연소기


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뭐 이런 거 개발하는 거다.



이 때 설정한 목표치가 TIT 1,600K(1,350C)에 5,500파운드 출력인데, 왜 TIT가 1,350C 냐면 당시(2013년)에 확보한 기술이 딱 그 정도였다.


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4대 핵심 부품개발이 본 궤도에 오르면서 이를 조립한 코어엔진시제를 만들고 시험하는 과제가 2015년에 시작한다.



무인항공기용 터보팬 코어엔진 시제개발 및 성능평가(15~19)


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코어엔진을 제외한 나머지 부분은 실험장비로 대체



출력을 5,500파운드로 설정한 것도 흥미로운데, 설계한 코어엔진의 체적이 공교롭게도 GE F404(11,000파운드)의 약 1/2에 해당한다. 참고로 F404의 TIT도 1,350C


그러니까 당시 개발하고자 했던 터보팬엔진은 F404급을 목표로 했던 것 같다. 시제엔진의 체적을 2배로 늘리면 바로 F404 급 엔진이 되는 코어엔진.


시제사업이 시작된 2015년에는 이미 다른 사업을 통해 1,800K(1,500C)급 터빈 소재 및 부품 개발이 진행중이었기 때문에 출력목표를 더 올렸어도 됐는데도 구지 2013년 때 설정했던 5,500파운드를 유지한 것은 '5,500파운드'가 터보팬엔진 사업 시작부터 통칭된 일종의 '코드명'이었기 때문으로 보인다. 필자가 몸담는 개발사업에서도 회사내 혹은 외부 협력업체끼리 이미 통칭하고 있는 이름을 안 바꾸는 경우가 허다하다. 이름이 중요한 게 아니니까


그리고 해당 사업자료나 보고서를 뒤져봐도 '딱 5,500파운드 급을 만들겠어요' 라는 얘기는 없다. 5,500파운드 '이상급' 이라고 표기되어 있지.


그리고 사업목표 자체가 목표출력에 연연하기 보다는 '터보팬엔진'이라는 체계개발능력을 획득하는 데 중점을 둔 것 같다. 관련 논문들을 보면 설계를 어떻게 해석할 것인지, 실험 방법론(고고도시험, 습도설정 등), 디자인특허를 어떻게 피해갈 것인지 등



코어엔진시제 개발 및 시험은 2019년에 종료되고, 곧바로 완제 터보팬 엔진 개발 사업이 시작된다.



터보팬엔진 저압 터빈 및 보기시스템 설계기술(19~25)

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터보팬 엔진용 구동기 발전기 공기씰 및 제어 센서 밸브 개발(19~25)



완제터보팬 엔진 통합 개발 및 시험 (19~25)


2019년에 개발종료된 코어엔진을 제외한 나머지 터보팬엔진 부품들을 개발하고 이를 사용한 완제 터보팬 시제를 만들어 시험하는 과제이다


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시제엔진은 총 4기가 제작될 예정이고, 현재 1호기가 조립중이다. 내년 하반기에 시험에 들어간다.


코어엔진 개발때는 그 과정을 언론에 공개하지 않았는데, 이번엔 실제 무인기체계에 적용되어 양산될 예정이기 때문에 시험과정을 공개할 가능성이 높다


아울러 실제 성능이 얼마가 될 지는 이 때 가보면 알 수 있을 것이다. 필자의 예측으로 약 8,000파운드급


근거는 현재 확보된 TIT가 1,900K(1,630C)인데, TIT 1,800K(1,500C)가 적용된 F414가 14,780파운드이고 이걸 1/2하고 상승된 TIT 만큼의 출력향상을 고려하면 대충 그 정도 나온다.



위에 개발하는 완제 터보팬은 국과연과 대한항공이 개발중인 저피탐 무인편대기에 장착된다.


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사진에 보이듯 무인기에 EOTS가 적용된다.




그럼 KF-21에 국산 터보팬엔진이 적용될까? 당연히 적용된다. 지금 개발 중인 무인기용 터보팬엔진은 체계개발 연습용에 해당하고 결국 전투기에 적용하는 게 목적일 수 밖에 없다.


스텔스 무인기의 양산이 2033년이기 때문에 그 이후에 KF-21에 장착한다고 하면, 대략 예상되는 성능은 F414 보다 20%이상 향상된 18,000파운드(Dry기준)


2026년까지 고온 터빈소재기술이 TIT 2,000K(1,700C)까지 완성되는데, TIT 1,800K(1,500C)인 F414보다 최소 20%이상은 향상해야 말이 된다. 그 이상이 될 수도 있다고 본다.


그리고 KF-21에 국산 터보팬이 장착될 때 추력편향노즐이 같이 적용될 것으로 보인다. 현재 개발진행중.



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