레이더 파 반사에 관한 기본적인 공식은 스코틀랜드의 제임스 클라크 맥스웰이라는

사람과 아놀드 요하네스 라는 독일인에의해 개발되었고,

이를 바탕으로 표토르 우핌체프 라는 소련인이 RCS를 감소 시킬 수 있는

각도에 관한 이론을 논문으로 1966년에 발표했지만

당시 소련정부는 이것을 군사적으로 이용하는데 소홀히 하였다.

결국 스텔스 기 개발에 혈안이 되어있던 록히드 사의 스컹크 웤스 기술진이

이 논문을 입수하여 항공기의 RCS(대 레이더 반사면적- Radar Cross Section)를

줄일 수 있는 에코1(ECHO 1) 컴퓨터 프로그램을 만들게 되는 것이다.

개발된 컴퓨터 프로그램은 RCS를 최소화하는 고된 작업의 첫 걸음에 불과하였지만

F-117A 개발의 중요한 기초가 되었다.

기술자들은 이 이론의 수학적 숙제들을 서로 완전히 다른 각도의 많은 평면패널로

기체 외부가 제작되어야한다는 것으로 풀어나가야했다.

F-117A 나이트 호크는 동체 자체가 레이더 파를 넓게 확산 시키는 곡면없이

모두 각을 이루고 있다. 평면과 비스듬한 각으로 이루어졌기 때문에

기체에 도달한 레이더 파가 완전히 직각으로 닿지 않는 한 반사 파가

원래의 레이더 방향으로 향하지 않게되는 것이다.

그래서 레이더 파를 다른 방향으로 보내 버리기 위해

주익에는 67도의 큰 후퇴각이 주어졌고 미익도 62도의 후퇴각을 가지게되었다.

스텔스 성을 확보하기 위하여 모든 무기 시스템과 보조 연료탱크가 동체 내에 설치되어

주익과 동체 하부에 각종 무기가 주렁주렁 달린 일반 항공기와는 달리 기체 외부엔

아무 것도 장착하지 않는다. 연료는 중앙에서 동체 후부탱크에 이르기까지

병기 창과 병기 창 위에 설치된 일체 성형식 연료탱크에 적재된다.

또한 항속 거리 연장을 위해서 병기창에 추가 연료탱크를 적재할 수도 있다.

F-117A 의 임무 특성 상 야간에 실시되는 공중 급유는 고도의 기량이 요구 되었다

세라신 실마 사가 제작한 캐노피. 

사실상 조종석은 그 어떠한 타 전술적 항공기들 보다도 더 어두웠으며, 또한 결코

좋은 시계를 제공하지 못했다.

후방은 두 말하면 입 아프고, 특히 전방 아래와 측면 시계가 몹시 나빴다.

비록 좋은 시계는 얻지 못했으나 인체공학적 설계에 의해 제작된 조종석은 

보편적인 미국 항공기에 비해서 매우 크고 넓고 편안해서 장시간

비행해야하는 조종사에게 큰 잇점을 제공했다.

사출좌석은 신뢰성이 높은 맥도넬 더글러스 사의 에이스 2가 설치 되었다.

일반 항공기의 피토관은 니켈 합금 등으로 제작되나

F-117A는 스텔스 성을 극대화하기 위해 피라미드 모양의 기수에

특수 플라스틱으로 제작된 4개의 피토관을 가지고 있다.

피토관은 데이터에 영향을 미치는 온도 저하나 습기 때문에 처음엔 구름 속을

비행하지 못하게하는 조치도 내려졌으나 머리카락 굵기의 가열 필라멘트가

개발되어 온도가 저하되면 가열할 수 있게 되었다.

이 필라멘트는 레이더에 걸릴 위험성도 없었다.

흡입구는 그림과 같이 RAM을 도포한 촘촘한 망으로 덮여있다.

레이더 파가 도달하면 입구에서 흡수되고 나머지 레이더 파가 흡입구 안으로

들어가도 닥트 내에 RAM이 도포되어 있기 때문에 모두 흡수 되어 버린다

고열과 압력으로부터 기체를 보호하기위해 수 많은 내열 타일들이

정밀히 붙여진 플레티퍼스 배기 닥트.

캐딜락이라는 별명이붙은 핀들에의하여 배기개스의 열이 냉각되어

적외선에  노출 되는 것을 방지하게된다

F-117A의 기체재질은 알루미늄 합금이며, 엔진과 배기 시스템에 약간의 티타늄을

사용하였는데 이것은 중요 부분들이 따로따로 결합되는 아주 복잡한 구조를 이루게된다.

최종적으로 기체는 레이더 흡수재인 RAM(Radar Absorbent Material)으로 덮히게 된다.

레이더가 개발되면서 이와함께 레이더 반사면적(RCS-Radar Cross Section)을

줄이는 방법과 재료 개발도 오랜 세월 동안 함께 연구되어왔다.

2차대전 중이던 1943년, 호튼 형제가 숯과 톱밥을 썪은 것을 금속에 발라

레이더 파를 흡수하자는 아이디어를 내었다. 또는 철이 풍부하게 함유된 고무를

코팅하여 레이더 파를 흡수하자는 주장도 나왔으나 RCS를 줄이기 위한 노력은

알루미늄이 발달된 1950년 대에들어 활발하게 진행된다.

많은 항공기들이 레이더 파 흡수재로 알려진 RAM으로 도포되어

테스트가 진행 되고 있었고, 영국도 캔베라 폭격기에 RAM을 적용하여 테스트를 했다.

RAM의 발전으로 낮은 레이더 포착율을 가진 형태의 항공기가 개발되면

아주 효과적일 것이라는 명백한 결론을 얻게된다.

RCS를 줄이기 위하여 아질산염 페라이트로 만든 도료 또는 아이런 볼로 알려진

RAM 도료는 이미 SR-71 블랙버드와 U-2 정찰기에 사용되기도 하면서

많은 발전이 이루어졌다.

이것은 레이더 파를 반사시키기보다는 도료가 레이퍼 파를

열로 바꾸어 버리는 효과를 가졌다.

도료 식 RAM이 아닌 합성 폴리머와 철분등 여러 가지 성분을 썩어 만든

고무타일 형식의 RAM도 만들 수 있었다.

걸프전 당시 F-117A는 대단히 무거운 시트형 RAM을 사용하였고

시트 사이의 틈들은 RAM 도료나 퍼티를 사용하여 밀봉하였다.

도료 식 RAM은 기체에 연속적으로 균일하게 도포하기가 매우 어려우며

유독한 유기 용제를 사용하기 때문에 인체에 해로운 것이었으나

현재의 F-117A는 모두 도료식 RAM을 사용하고 있다.

1992년,

F-117A의 새로운 기지가된 할러먼 공군기지는 항공기를 수용할 수 있는 거대한 틀과, 

RAM을 정밀하게 분사하는 샌디아 페인팅 시스템을 도입하여 컴퓨터로 제어되는

노즐을 이용하여 기체에 신속하고도 균일하게 RAM을 도포할 수있게된다.

60대 이하의 적은 발주 량 때문에 F-117A의 생산 원가가 높아지는 것이 불가피했으나

록히드의 합리적인 비용 절감 노력 덕분에 저렴한 생산 비용을 만들 수 있었는데, 

이것은  현존하는 기존의 항공기 제작 시스템을 이용했기 때문에 가능했다.

여러 기종의 장비와 시스템들을  테스트한 후, 스텔스 기에 적용이 가능하다

판단되면 그 것을 도입하는 방법으로 개발 비용을 절약하려 했던 것이다.

이렇게 안정성이 입증된 현용 기체들의 시스템을 도입하였기 때문에

비용절감과 함께 안전성도 확보되는 이중의 효과를 얻을 수 있었다.

그래서 F/A-18에 사용되기 위하여 이미 생산되어져 있던 F404 - F1D2 터보팬 엔진을,  

관성 항법장치-INS(Internal Navigation System) 는 하니웰 사의

SPN -JEANS 항법 시스템으로 B-52 폭격기에 쓰였던 것을

(나중에 새롭게 장비하게되는 INS는 록크웰 콜린스 GPS로 입력받는다),

F-16과 동일하게 전자신호에의해 방향타를 조작하는  

플라이 바이 와이어(FLY -BY -WIRE)방식의 비행 통제 컴퓨터 시스템을 채택하는 등

F-117A는 가장 최신의 진보한 기체이면서도 기존의 장비와 기술을

두루 사용한 기체가 되는 것이다.

F-117A 나이트 호크에 2기가 탑재된 F404 - F1D2 터보팬 엔진

센서 터렛 IRADS (Infra-Red Acquisition andDetection System)

레이저 목표물 탐지터렛은 3개의 센서로 구성되어있다.

하나는 FLIR용이며 또 하나는 TV 카메라, 나머지 하나는 거리 측정용 레이저이다.

RAM 처리된 그물 모양의 가는 철사들로  보호되며 외부는

레이더 파를 반사 시키기 위하여 톱니 모양으로 디자인되었다.

카메라는 폭탄 투하와 목표물 파괴여부를 기내의 비디오 시스템에 기록하게 된다.

이 터렛은 OV-10D에 사용하기위해 개발된 것의 개량형이다.

적외선 전방 감시 장치인 FLIR(Forward Looking Infrared)은 F-117A의 중요한

목표물탐지 시스템이며, 외부 빛에의한 도움 없이도 조종사에게 영상을 제공해 준다

 DLIR

또한 기체 하부에도 하방 감시용 적외선 장치인DLIR(downward looking infrared)이

설치되어 조종사는 FLIR과 DLIR이 포착한 영상을 콕피트 전면 중앙에 설치된

대형 CRT 디스플레이를 통해 제공받는다. 그 다음 표준 5인치 모니터들로 구성된

다기능 디스플레이를 키 패드로 조작하여 헤드업 디스플레이에

시스템 전반에 대한 정보를 불러낸다.

정밀하게 셋팅된 관성항법장치-INS(internal navigation system)를 이용하여

목표 상공에 도달한 F-117A 조종사는 IRADS 터렛을 통해 얻어진

FLIR/DLIR CRT 디스플레이와 다기능 디스플레이의 정보를 가지고 임무를 수행하게된다

끝~~~~~~~~~~~~~~ ^^ 끝가지 읽어주셔서 대단히 감사합니다

다음에 다른 자료도 기대주세요