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고등 전술 전투기
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고등 전술 전투기(Advanced Tactical Fighter, ATF)는 미국 공군이 F-15 이글을 대체할 차세대 공중 우세 전투기를 개발하기 위해 수행한 프로그램이었다. 제안된 전투기는 1980년대에 개발 중이던 소련의 Su-27 및 MiG-29 전투기, A-50 조기경보통제기(AWACS), 그리고 점점 정교해지는 지대공 미사일 시스템 등 전 세계적으로 부상하는 위협에 대응하기 위한 것이었다.
ATF는 첨단 항공전자 및 비행 제어 시스템, 더 강력한 추진 시스템, 스텔스 기술 등 신흥 기술을 활용하여 성능과 능력의 도약을 이루고자 했다. 록히드와 노스롭은 1986년 프로그램의 실증 및 검증(Dem/Val) 단계 최종 후보로 선정되었다. 이들은 각각 YF-22와 YF-23 기술 시연기 프로토타입, 관련 항공전자 프로토타입 및 시스템 사양을 개발할 주 계약자가 되었으며, 프로토타입 항공기는 1990년에 비행 시험을 거쳤다.
평가 후 록히드 팀은 1991년 ATF 전면 개발, 즉 엔지니어링 및 제조 개발(EMD) 업체로 선정되었다. 록히드 팀은 설계를 F-22 랩터로 발전시켰으며, 이는 1997년 첫 비행을 하고 생산 및 작전 운용에 들어갔다. ATF의 해군 버전(NATF)은 F-14 톰캣 대체기로 고려되었으나 나중에 비용 문제로 취소되었다.
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배경
"고등 전술 전투기"(ATF)라는 용어는 1971년 초부터 미 공군(USAF) 용어집에 등장하여 잠재적인 미래 전술 항공기를 설명했지만, 결국 F-22가 되는 프로그램은 1981년에 시작되었다.[1][a] 이는 결국 공지전 개념에서 설명된 것처럼 적의 후방 제대를 타격하는 방향으로 미 군사 교리가 전환된 것과 소련에서 발생하는 여러 가지 새로운 전 세계적 위협에 대한 정보 보고에 의해 동기 부여되었다. 1977년에서 1979년 사이, 주콥스키의 라멘스코예 공군 기지에 있는 "Ram-K"와 "Ram-L" 전투기 프로토타입(나중에 각각 Su-27 "플랭커"와 MiG-29 "펄크럼"으로 확인됨)의 미국 위성 사진은 최근 도입된 F-15 이글 및 F-16 파이팅 팰컨과 유사한 차세대 소련 전투기가 곧 서비스에 들어갈 것임을 나타냈다.[3]
또한 우려되는 것은 진보된 MiG-25 파생형(MiG-31 폭스하운드)에 도입된 룩다운/슛다운 능력에 대한 소련 보고서와 Il-76 기반의 조기경보통제기(AWACS)인 A-50 "메인스테이"의 등장이었다. 1978년에 공개된 이러한 시스템은 저고도 침투의 효과와 생존성을 크게 감소시켰다. 게다가 베트남 전쟁과 더 최근의 1973년 아랍-이스라엘 전쟁의 경험과 데이터는 소련 지대공 미사일 시스템의 치명성과 정교함이 증가하고 있음을 보여주었다.[4][5][6]
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프로그램 역사
요약
관점
개념 개발
1981년, 미 공군은 ATF에 대한 요구 사항을 형성하기 시작했으며, 결국 코드명 "시니어 스카이(Senior Sky)"로 명명되었다. 5월에 미 공군 항공 체계 본부(ASD)에서 항공우주 산업계에 정보 요청서를 발표했고, 6월에는 ATF 추진 시스템에 대한 RFI가 이어졌다. 이에 대응하여 다수의 항공우주 방위산업체가 분석을 위해 설계 개념을 제공했으며, ASD는 1982년 12월 최종 보고서를 발표했다.[7] 이 기간 동안 ASD는 개념 개발 연구를 관리하기 위해 1982년 10월 내부적으로 ATF 개념 개발 팀(CDT)을 설립했다. ATF는 항공기가 공대공 또는 공대지에 초점을 맞춰야 하는지를 포함하여 요구 사항 정의 초기 단계였기 때문에 RFI 응답에는 상당한 다양성이 있었다. 제출된 설계는 일반적으로 네 가지 개념으로 나뉘었다.[8]
- 수적 우세 전투기 (Numbers Fighter, N): 개별 능력은 낮지만 수량을 확보하는 경량, 저비용 설계.
- 초음속 순항 및 기동 (Supersonic Cruise and Maneuver, SCM): 천음속 및 초음속에서 높은 기동성과 높은 출력을 갖춘 약 55,000lb 이륙 중량의 전투기.
- 아음속 저피탐 (Subsonic Low Observable, SLO): 전투기와 같은 성능과 속도를 희생하여 낮은 레이더 반사 면적과 적외선 신호를 추구한 내부 ASD 개념.[b]
- 고마하/고고도 (High-Mach/High-Altitude, HI): 마하 2 및 50,000ft 이상에서 운용하도록 의도된 이륙 중량 100,000lb 이상의 대형 고속 미사일 플랫폼 항공기.
ASD의 추가 분석에 따르면 최고의 공대지 개념은 SLO였고 최고의 공대공 개념은 SCM이었다. N이나 HI는 높은 평가를 받지 못했으며, 계약업체의 반응도 품질 대 수량 스펙트럼의 양극단을 피하는 데 대체로 동의했다. 응답으로 제출된 설계의 다양성에도 불구하고, 일부 또는 모든 개념 간의 공통 영역은 피탐지성 감소, 즉 스텔스(최종 요구 사항 정도까지는 아님), 단거리 이착륙(STOL), 애프터버너 없는 지속적인 초음속 순항(슈퍼크루즈)이었다.[9][10] ATF는 첨단 합금 및 복합 재료, 첨단 항공전자 및 플라이 바이 와이어 비행 제어 시스템, 고출력 추진 시스템, 저피탐 또는 스텔스 기술을 포함한 신기술을 통합할 것으로 구상되었다.[11][12]
1983년 10월까지 ATF 개념 개발 팀은 라이트-패터슨 공군기지의 앨버트 C. 피치릴로 대령이 이끄는 시스템 프로그램 사무국(SPO)이 되었다.[13] 전술공군사령부(TAC)와의 논의 끝에 CDT/SPO는 ATF가 공대공 임무에 집중해야 한다고 결정했다. 공대지 임무는 업그레이드된 F-111 파생형, 다가오는 이중 목적 전투기(F-15E 스트라이크 이글이 됨) 및 당시 기밀이었던 F-117 나이트호크가 담당하고, 새로운 소련 전투기 및 AWACS의 공대공 위협은 여전히 남아 있었다.[c] 또한 공대공 및 공대지 임무를 모두 효과적으로 수행하도록 설계된 다목적 항공기는 너무 비용이 많이 드는 것으로 간주되었다. ASD 및 업계 반응과 마찬가지로 TAC는 ATF가 품질 대 수량 스펙트럼의 양극단에 있는 것을 원하지 않았다.[15][16] 따라서 ATF는 SCM 개념의 맥락에서 뛰어난 공기역학적 성능을 갖춘 새로운 공중 우세 전투기가 될 것이며, 1990년대까지 F-15 이글의 능력을 대체할 의도였다. 중부 유럽에서 소련과 바르샤바 조약 기구가 침공하는 잠재적 시나리오에서 ATF는 잉글랜드 중부 기지에서 이륙하여 소련의 공대공 위협에 대한 공세적 및 방어적 제공 임무를 수행함으로써 공지전을 지원할 것으로 예상되었다. 이를 통해 DRF 및 기타 타격 항공기가 지상 목표물에 대한 항공 차단을 수행할 수 있게 될 것이었다.[16][17]
ATF의 임무가 이제 공대공에 집중됨에 따라 개념 탐색을 위해 업계에 또 다른 요청이 발송되었고 7개 기체 제조업체에 설계를 추가 정의하기 위한 연구 계약이 수여되었다.[13] 전투기 엔진에 대한 제안 요청서(RFP)는 미 해군의 단명한 함재 다목적 전투기(VFMX)와의 잠재적 공동 적용으로 인해 초기에는 합동 고등 전투기 엔진(JAFE)이라고 불렸으며, 1983년 5월 앨리슨, 제너럴 일렉트릭, 프랫 앤 휘트니에 발송되었다. 1983년 9월, 제너럴 일렉트릭과 프랫 앤 휘트니는 프로토타입 엔진 개발 및 생산을 위해 각각 2억 200만 달러(1983년 달러 기준) 계약을 체결했다. 앨리슨은 고등 개발 실증기의 기술적 문제로 인해 입찰을 포기했다.[18][19] SPO는 또한 급속히 발전하는 반도체 기술에 비추어 항공전자가 ATF의 주요 구성 요소가 될 것으로 예상했다. 통합 전자전 시스템과 같은 첨단 항공전자 구성 요소에 대한 요청은 그해 11월에 발송되었다.[20]
이 기간 동안 SPO는 해브 블루/F-117, 태싯 블루, 고등 기술 폭격기(ATB) 프로그램(B-2 스피릿 또는 "시니어 아이스"가 됨)과 같은 기밀 특별 접근 프로그램 또는 블랙 프로젝트의 결과로 기존 항공기보다 수십 배 작은 레이더 반사 면적(RCS)이 약속됨에 따라 스텔스에 대한 관심이 높아졌다.[d][13][12] ATF 요구 사항은 개념 탐색 과정에서 생존성을 향상시키기 위해 스텔스에 점점 더 중점을 두는 동시에 전투기와 같은 속도와 기동성을 계속 요구했다. 저피탐성과 SCM 개념의 결합은 적 지대공 미사일의 살상 구역을 크게 줄일 것으로 예상되었다.[10] 스텔스 기술의 결과로 ATF는 공개적으로 인정된 프로그램임에도 불구하고 설계 세부 사항은 "블랙"이 되었다. 1984년 말까지 SPO는 ATF 요구 사항을 확정하고 작전 필요성 성명서(SON)를 발표했다. SON은 이륙 총중량 50,000lb, 임무 반경 아음속/초음속 혼합 시 500nmi 또는 아음속 시 700~800nmi, 마하 1.4~1.5의 슈퍼크루즈 속도, 2,000ft 활주로 사용 능력, 특히 전방 구역에서의 신호 감소를 갖춘 전투기를 요구했다.[15][22]
제안 요청서
실증 및 검증(Dem/Val)을 위한 제안 요청서(RFP)는 1985년 9월에 발행되었으며, 제안서는 당초 그해 12월 마감 예정이었다.[23][24] 상위 4개 제안은 나중에 프로그램 비용을 줄이기 위해 2개로 줄어들었으며 Dem/Val을 진행하게 되었다. RFP에는 ATF의 까다로운 기술 요구 사항뿐만 아니라 시스템 공학, 기술 개발 계획 및 위험 완화에도 큰 중요성을 두었다. 사실 계약업체들이 나중에 Dem/Val 선정 후 디브리핑에서 알게 되었듯이 이러한 영역은 항공기 설계 자체보다 더 중요한 것으로 간주되었다.[25][26] 이는 SPO가 ATF가 당시의 최신 기술을 넘어선 신기술을 채용해야 할 것으로 예상했고 당시 성숙한 기술 준비 수준에서 동결된 포인트 항공기 설계를 원하지 않았기 때문이다. 따라서 SPO는 계약업체가 신기술을 효과적이고 저렴하게 개발할 수 있는 능력을 평가해야 했다. 처음에는 비행 프로토타입 항공기에 대한 요구 사항이 없었다.[27]
당시 SPO는 1985 회계연도(FY) 달러 기준 대당 비용 3,500만 달러에 750대의 ATF를 조달하고 1989년에 최종 설계를 선정, 1995년에 서비스에 들어가 연간 72대의 최대 생산 속도를 낼 것으로 예상했다. 그러나 이 시점에서도 잠재적인 RFP 조정 및 예산 제약으로 인해 최대 생산 속도에 의문이 제기되었고 서비스 진입 날짜가 1990년대로 늦어질 위험이 있었다.[27] 그 직후 의회의 압력을 받은 해군은 함재기 작전에 맞게 설계를 조정하여 ATF의 해군 파생형을 사용할 가능성을 검토하기 위해 처음에는 관찰자로 ATF 프로그램에 참여했다. 해군 고등 전술 전투기(NATF)로 명명된 이 전투기는 F-14 톰캣을 대체할 예정이었다. 해군은 결국 1988년에 NATF 프로그램 하에 연간 최대 48대 속도로 546대의 항공기를 조달할 계획이라고 발표했다.[28][29]
Dem/Val RFP는 첫 번째 발표 이후 실제로 몇 가지 변경을 겪어 마감일이 1986년 7월로 연기되었다. 1985년 12월, 각각 해브 블루/F-117 및 ATB/B-2에서 스텔스 경험이 있는 두 계약업체 팀인 록히드 및 노스롭과의 논의 후 전방위 스텔스 요구 사항이 대폭 강화되었다. 또한 미국 국방부 조달 관행을 연구하기 위해 로널드 레이건 대통령이 만든 연방 위원회인 패커드 위원회는 1986년 2월에 보고서를 발표했으며 권장 사항 중 하나는 프로토타입 제작을 장려하는 "구매 전 비행" 경쟁 조달 전략이었다. ATF SPO는 패커드 위원회의 권고를 따르라는 압력을 받았고, 1986년 5월 RFP는 최종 선정에 비행 프로토타입이 포함되도록 변경되었다.[30] 정치적 압력으로 인한 이 늦은 추가로 인해 프로토타입 항공기는 경쟁 비행을 수행하거나 모든 요구 사항을 충족하는 양산 항공기를 대표하기 위한 것이 아니라 개념의 실행 가능성을 입증하고 위험을 완화하기 위한 최선의 노력을 한 기체가 될 것이었다. 항공기 프로토타입 제작과 관련된 비용 증가는 Dem/Val 최종 후보 수가 4개에서 2개로 줄어든 부분적인 이유이기도 했다.[e][27][32]
1986년 7월, 보잉, 제너럴 다이내믹스, 그루먼, 록히드, 노스롭, 맥도넬 더글라스, 노스 아메리칸 록웰이 제안서를 제출했다. 그루먼과 노스 아메리칸 록웰은 직후 탈락했다.[33] 계약업체는 야심 찬 요구 사항을 충족하는 데 필요한 기술을 개발하기 위해 계약 자체에 의해 수여되는 금액에 육박할 가능성이 있는 막대한 자체 투자를 해야 할 것으로 예상되었기 때문에 SPO는 팀 구성을 장려했다. 제안서 제출 후 록히드(스컹크 웍스 사업부를 통해), 보잉, 제너럴 다이내믹스는 제안된 설계 중 어느 것이 선택되든 개발하기 위해 팀을 구성했다. 노스롭과 맥도넬 더글라스도 비슷한 합의로 팀을 구성했다.[34][35]
1986년 10월 31일, 스텔스기 분야의 두 업계 리더인 록히드와 노스롭이 각각 1위와 2위로 선정되어 결선 진출자가 되었다. 주목할 점은 두 결선 진출자의 제안 방식이 다르다는 것이다. 노스롭의 제안은 스텔스에 대한 상당한 경험을 활용하여 최종 비행 프로토타입과 매우 유사한 정제되고 잘 이해된 항공기 설계를 내놓았다.[36][37] 록히드 또한 광범위한 스텔스 경험이 있었지만, 실제 항공기 설계는 매우 미성숙했고 대대적으로 재설계해야 할 대략적인 개념으로만 존재했다. 대신 록히드는 제안서에서 주로 시스템 공학 및 트레이드 스터디에 집중하여 노스롭을 제치고 1위를 차지했다.[30][25] 록히드/보잉/제너럴 다이내믹스와 노스롭/맥도넬 더글라스 두 팀은 1985 회계연도 달러 기준 6억 9,100만 달러의 고정 가격 계약을 체결하고 50개월간의 Dem/Val 단계를 수행하게 되었으며, 이는 두 기술 시연기 프로토타입인 YF-22와 YF-23의 비행 시험으로 정점에 달했다. 프랫 앤 휘트니와 제너럴 일렉트릭도 각각 경쟁 엔진(YF119, YF120)의 개발 및 프로토타입 제작을 위해 3억 4,100만 달러(1985년 달러 기준)를 받게 되며, JAFE 추진 노력은 나중에 ATF 엔진(ATFE)으로 이름이 바뀌고 ATF SPO에서 직접 관리하게 된다.[38][35]
실증 및 검증
Dem/Val 단계는 전투기의 최종 전면 개발 및 생산을 촉진할 ATF 기술을 개발하고 성숙시키기 위한 것이었으며, 요구 사항 및 시스템 사양 개발, 항공전자 지상 프로토타입 및 비행 실험실, 프로토타입 항공기라는 세 가지 주요 활동에 중점을 두었다.[39] Dem/Val 기간 동안 ATF SPO 프로그램 관리자는 제임스 A. 페인 대령이었고 기술 이사(또는 수석 엔지니어)는 에릭 "릭" 아벨이었다. ATF 요구 사항 이사는 TAC의 데이비드 J. 맥클라우드 대령이었으며, 1984년 SON에서 파생된 시스템 작전 요구 사항 문서(SORD) 초안은 1987년 12월에 발표되었다.[40] 정부 계약 수주 외에도 Dem/Val 기간 동안의 기업 투자는 록히드 및 노스롭 팀에 대해 각각 6억 7,500만 달러와 6억 5,000만 달러(1988년 달러 기준)에 달했으며, 이전 단계나 하청업체의 추가 투자는 포함되지 않았다. 프랫 앤 휘트니와 제너럴 일렉트릭도 각각 1억 달러(1988년 달러 기준)를 투자하게 된다.[35]
ATF 시스템 사양을 통해 SPO는 "방법"을 지정하지 않고 기술 요구 사항을 설정했다. 이는 계약업체 팀에게 필요한 기술을 개발하고 경쟁 방법을 제공할 수 있는 유연성을 제공하기 위한 것이었다.[39] 또한 SPO는 필요한 경우 요구 사항을 조정할 의향이 있었다. 록히드와 노스롭 팀 모두 성능 및 비용 트레이드 스터디를 수행하고 Dem/Val 기간 동안 주기적으로 SPO와 시스템 요구 사항 검토(SRR)에서 이를 발표했다. 이를 통해 SPO는 ATF 요구 사항을 조정하고 상당한 중량 및 비용 동인이지만 작전 가치가 미미한 요구 사항을 삭제할 수 있었다. 예를 들어 내부 미사일 수(AIM-120A로 대표됨)는 중량과 비용을 줄이기 위해 8발에서 6발로 줄어들었다.[f][25] F-15 STOL/MTD 연구용 항공기의 추력 편향/역추력 노즐 및 관련 시스템에 대한 추가 중량 때문에 SPO는 1987년 말 활주로 길이 요구 사항을 3,000ft로 변경하고 역추력 장치 요구 사항을 제거했다.[42][43] 사출 좌석 요구 사항은 새로운 설계에서 기존 맥도넬 더글라스 ACES II로 하향 조정되었다. 그러나 두 계약업체 팀 모두 여전히 50,000lb 이륙 총중량 목표를 달성할 수 없다고 판단하여 이를 60,000lb로 늘렸고, 이에 따라 엔진 추력 요구 사항은 30,000lbf급에서 35,000lbf급으로 증가했다. 또한 기술을 더 잘 성숙시키고 단기 예산을 줄이기 위해 Dem/Val은 여러 차례 연장되었다.[44]
항공기 및 추진 기술의 발전 외에도 ATF는 센서 정보를 공통 전술 그림으로 융합하여 조종사의 상황 인식을 개선하고 업무량을 줄이는 완전히 통합된 항공전자 제품군을 통해 항공전자 성능의 도약을 이룰 예정이었다. 항공전자는 ATF 비행 비용의 약 40%를 차지할 것으로 예상되었다. 항공전자 시스템은 PAVE PILLAR 시스템 아키텍처를 채택하고 초고속 집적 회로 프로그램의 기술을 활용해야 했으며, 소프트웨어는 주로 에이다로 작성될 예정이었다.[20][g] 항공전자 개발을 위한 Dem/Val 단계는 성능과 신뢰성을 평가하기 위한 항공전자 지상 프로토타입(AGP)을 사용한 하드웨어 및 소프트웨어 시연으로 특징지어졌다. SPO는 팀에게 일부 하위 시스템에 대해 자체 공급업체를 선택할 수 있는 유연성을 제공했다. 예를 들어 록히드 팀의 적외선 탐색 추적 센서는 제너럴 일렉트릭에서 공급한 반면 노스롭 팀의 센서는 마틴 마리에타에서 공급했다. 두 팀 모두 웨스팅하우스/텍사스 인스트루먼트 AESA 레이더를 선택했다.[h] 통합 전자전 및 통합 통신, 항법, 식별 항공전자는 SPO가 선정했다.[46] 필수는 아니었지만 두 팀 모두 비행 항공전자 실험실도 고용했는데, 록히드 팀은 개조된 보잉 757을 사용했고 노스롭 팀은 개조된 BAC 1-11을 사용했다.[47] 항공전자 요구 사항도 SRR 및 조정의 대상이었다. 항공전자는 상당한 비용 동인이었기 때문에 측면 감시 항공 레이더가 삭제되었고 전용 IRST 시스템은 다색에서 단색으로 하향 조정된 후 요구 사항에서 목표 및 향후 추가 조항으로 변경되었다.[44] 1989년에는 요구 사항 증가를 억제하기 위해 SPO가 항공기당 900만 달러(1985년 달러 기준)의 항공전자 비용 상한선을 부과했다.[25][48]
마지막으로 Dem/Val을 위해 각 프로토타입 항공기가 두 대씩 제작되어 비행했다. 하나는 제너럴 일렉트릭 YF120 엔진을, 다른 하나는 프랫 앤 휘트니 F119 엔진을 장착했다.[23][49] 계약업체 팀은 풍동 테스트, RCS 폴 테스트, 전산 유체 역학, RCS 계산 및 컴퓨터 지원 설계용 소프트웨어를 포함하여 항공기 설계에 분석 및 경험적 방법을 광범위하게 사용했다.[i] SPO가 계약업체 팀에게 ATF 요구 사항을 달성하는 방법을 결정하는 데 유연성을 제공하겠다는 의지와 일치하게, 비행 테스트 계획은 팀 자체에서 작성하고 실행했으며 프로토타입 항공기는 직접 비교를 위해 서로 경쟁하여 비행하지 않았다. YF-22와 YF-23은 동일한 테스트 포인트를 공유하지 않았으며, 각 팀이 개념 실행 가능성을 입증하고 엔지니어링 예측을 검증하기 위해 설정했다.[j][51] 주목할 점은 록히드 팀이 중량 문제로 인해 1987년 여름 항공기의 전체 형상과 구성을 완전히 재설계했으며, 비교적 곧 프로토타입 설계가 동결되어 YF-22의 형상이 다소 정제되지 않고 미성숙했다는 것이다.[25][52] 반면 YF-23은 Dem/Val 제안 제출 전부터 노스롭의 설계 개념을 지속적으로 개선한 것으로, 구성은 전체적으로 거의 동일하게 유지되었다. 스텔스 형상으로 인해 고도로 기밀 분류되었던 프로토타입의 정확한 삽화는 대중 공개를 앞두고 1990년에 처음 공식적으로 공개되었다. 앞서 언급한 Dem/Val 연장으로 인해 비행 테스트도 1989년에서 1990년으로 밀렸다. 프로토타입 항공기 설계는 항공기를 제작하고 1990년까지 비행 테스트를 시작하기 위해 1988년에 동결되었지만, 두 팀 모두 전면 개발을 위해 F-22 및 F-23 설계, 즉 선호 시스템 개념을 계속 개선했다.[53][37][54]
첫 번째 YF-23은 1990년 8월 27일에 첫 비행을 했고, 첫 번째 YF-22는 1990년 9월 29일에 첫 비행을 했다.[55] 이후 에드워즈 공군기지에서 비행 테스트가 시작되었고 1990년 10월 말에 각 경쟁사의 두 번째 항공기가 추가되었다.[56] P&W 엔진을 장착한 첫 번째 YF-23은 1990년 9월 18일 마하 1.43으로 슈퍼크루즈했고, GE 엔진을 장착한 두 번째 YF-23은 1990년 11월 29일 공식적으로 마하 1.6 이상에 도달하여 마하 1.72를 기록했다.[k][56][58] GE 엔진을 장착한 첫 번째 YF-22는 1990년 11월 3일 슈퍼크루즈에서 마하 1.58을 달성했고 P&W 엔진을 장착한 두 번째 YF-22도 1990년 12월 27일 마하 1.43을 달성했다. 애프터버너 사용 시 두 프로토타입 설계의 최고 속도는 마하 2를 초과했다.[l][60][61] 비행 테스트는 1990년 12월까지 계속되었으며 YF-22는 74회 출격에서 91.6 비행 시간을, YF-23은 50회 출격에서 65.2시간을 비행했다. 비행 테스트 후 계약 팀은 1990년 12월 31일에 ATF 전면 개발 제안서를 제출했다. 팀의 NATF 설계(종종 "NATF-22" 및 "NATF-23"이라고 함, 공식 지정된 적 없음)도 제안서에 포함되었다.[56]
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선정 및 전면 개발
요약
관점
비행 테스트 결과와 제안서를 검토한 후, 도널드 라이스 공군 장관은 1991년 4월 23일 록히드 팀과 프랫 앤 휘트니를 전면 개발 또는 엔지니어링 및 제조 개발(EMD) 경쟁 승자로 발표했다. 이 시점에 딕 체니 국방장관의 1990년 주요 항공기 검토에 따라 계획된 총 ATF 구매량은 650대로, 최대 생산 속도는 연간 48대로 줄어들었다.[62] 두 항공기 설계 모두 모든 성능 요구 사항을 충족하거나 초과했다. YF-23은 더 은밀하고 빨랐지만 YF-22는 더 민첩했다.[63] 미 해군은 1986년부터 해군 고등 전술 전투기(NATF)라는 ATF 버전을 고려하기 시작했으며,[64] 항공 언론에서는 YF-22가 NATF에 더 적응하기 쉬운 것으로 보인다고 추측했다.[m][67] 그러나 1990년 말부터 1991년 초까지 해군은 비용 상승으로 인해 NATF에서 물러나기 시작했으며 1992 회계연도에 NATF를 완전히 포기했다.[n][68]
선정 결정은 항공기 설계의 기술적 장점만큼이나 산업적 요인과 프로그램 관리에 대한 인식이 개입된 것으로 항공 관측통들은 추측했다.[69][70] 당시 노스롭은 비용, 일정 및 예상 스텔스 성능 충족 측면에서 B-2 및 AGM-137 TSSAM 프로그램으로 어려움을 겪고 있었기 때문에 더 위험한 것으로 간주되었다.[36] 반면, F-117에 대한 록히드의 프로그램 관리는 성능을 충족하고 일정 및 예산 내에서 납품한 것으로 찬사를 받았으며, 항공기는 파나마와 걸프 전쟁 중에 작전 성공을 거두었다.[71] YF-23 항공기는 YF-22의 늦은 재설계에 비해 더 높은 완성도와 정교함을 보였고 부분적으로 그 결과 더 나은 비행 성능을 보였지만, 록히드 팀은 상당히 많은 출격 횟수와 비행 시간을 통해 더 공격적인 비행 테스트 계획을 실행했다. 또한 록히드는 미사일 발사 및 고받음각 기동과 같은 눈에 띄는 테스트를 실행하기로 선택했는데, 이는 필수는 아니었지만 무기 시스템 위험 관리에서 미 공군의 인식을 개선했다.[72] 전체적인 최종 F-22 및 F-23 설계가 기술 성능 면에서 서로 경쟁적이고 모든 요구 사항을 충족함에 따라, 미 공군의 결정은 승자를 결정할 때 프로그램 관리에 대한 신뢰와 같은 비기술적 측면을 고려했다.[73][74][32]
록히드 팀과 프랫 앤 휘트니는 1991년 8월 고등 전술 전투기를 완전히 개발하고 제작하기 위한 EMD 계약을 체결했으며, 초기 가치는 각각 95억 5천만 달러와 13억 7천 5백만 달러로 총 약 110억 달러(1991년 달러 기준)의 원가 가산 계약이었다(결국 비용은 상당히 증가했다). YF-22 설계는 진화하고 크게 개선되어 EMD/양산 F-22 랩터 버전이 되었으며,[o] 1997년 9월에 첫 비행을 했다. 그러나 1991년 소련의 붕괴와 그에 따른 국방비 삭감으로 인해 F-22의 개발은 "재조정"되거나 여러 번 연장되었다.[75] 미 공군이 F-22가 투자 대비 동등한 적에 대해 가장 큰 능력 향상을 제공한다고 생각했음에도 불구하고 비용에 대한 조사를 받았으며 현대화된 F-15 또는 F-16 파생형과 같은 저렴한 대안이 지속적으로 제안되었다. ATF의 기술은 합동 고등 타격 기술과 같은 후속 전술 항공 프로그램에 투입되어 록히드 마틴 F-35 라이트닝 II를 낳았다. 예를 들어 F-35의 F135 엔진은 F-22의 F119의 파생형이다.[76][77]
냉전 종식 후 미 공군이 조달 목표를 381대로 조정했지만, 기록된 프로그램의 자금 지원 대수는 계속 감소하여 EMD/양산 항공기가 처음 비행할 때쯤에는 연간 최대 36대 속도로 339대까지 떨어졌다.[78] F-22와 F-23 설계는 나중에 중거리 초음속 지역 폭격기(각각 FB-22 및 FB-23)로의 개조가 고려되었지만,[62] 제안은 결실을 맺지 못했다.[p][79] 비행 및 작전 테스트 후 F-22는 2005년 12월에 서비스에 들어갔지만, 명백한 공대공 위협이 없고 당시 국방부가 대반란전에 집중함에 따라 F-22 생산은 195대(작전 모델 187대)에 그쳤고 2011년에 종료되었다.[80][81]
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