스텔스 F117과 비행제어 컴퓨터의 등장 및 드론기술에의 응용

 

 

이와는 대조적으로 과거의 전투기 모델까지 포함하는 유선형 고정익 비행기에서는 비행제어 컴퓨터가 출현하기 전에도 조종사 일인이 충분히 조종을 감당할 수 있었다. 1970년대 베트남전에 사용되었던 팬텀기나 미그기가 대표적이며 비록 이들 비행기가 전투기이긴 하지만 아날로그적인 성격이 강한 비행기로 볼 수 있다.
반면에 현대의 보잉 항공기처럼 비행기의 출력이 어마 어마하게 커지게 되거나 음속 돌파를 위한 고출력 엔진 사용에 이르러서는 조종사의 감각에만 의지하는 조종 방법에 의해서는 날개의 플랩, 에일러론, 러더, 승강기 작동 자체가 조종사 근력으로는 불가능해졌으며 고속비행에 따른 조종사의 매끄러운 반응이 거의 불가능해진다. 결국 조종사의 근력한계를 극복하기 위해서 유압장치라든지 전기 장치들이 사용될 수밖에 없다.

 

 

하지만 그 이후로도 비행 기술의 급진전이 이루어지는 계기가 있는데 바로 스텔스 전폭기로 유명한 F117 기가 바로 그것이다. 스텔기라고 해서 비행 성능이 급격하게 개선된 것은 아니다. 요는 스텔스 기능을 부여할하도록 하기 위해서 레이더 전파공학자들의 아이디어를 바탕으로 작은 새의 레이더 전파 반사 규모로 신호를 줄이기 위해 평판 조각으로 구성한 너무나 특이한 납작한 게껍질 모양으로 디자인 하였다. 즉 반사된 레이더 전파가 레이더로 돌아갈 수 없도록 평판들의 각도를 뉘어서 디자인하게 되면 자연히 그 모양이 납작해질 것이다. 그뿐만 아니라 입사하는 레이더 전자파를 최대한 흡수할 수 있도록 표면에 스텔스 특수 도료를 코팅한다. 이 스텔스 도료 물질은 스마트 폰 내부의 PCB에서 나오는 높은 주파수의 전자파를 차단할 수 있도록 스마트 폰 하우징 내부 부분의 도료 코팅에도 이미 사용되고 있다.

반사된 레이더 전파가 레이더로 돌아갈 수 없도록 평판들의 각도를 뉘어서 디자인하게 되면 자연히 그 모양이 납작해질 것이다.
이러한 원리에 의해 디자인된 비행기가 스텔스 기능을 가짐은 당연하겠으나 문제는 비행기 기체가 유선형의 공기역학적인 형태가 아님으로 인해 엄청 불안정하다는 점이었다. 종이비행기를 접어서 날려만 보아도 이러한 사실을 쉽게 확인할 수 있다. 즉 당시의 전투기 조종사가 감각만으로 조종이 불가능하다는 사실이었다.

즉 인간 조종사에 의한 조종이 가능해야 한다는 점이 해결해야 할 문제로 제기되었으나 1970년대 후반부터 눈부시게 발전해왔던 디지털 기술에 힘입어 비행제어 컴퓨터를 도입함으로 인해 일반 비행기처럼 조종이 가능해지게 되었다. 아울러 Autopilot 즉 자동비행 기능이 도입됨에 따라 조종사는 비행은 제쳐놓고 지상의 타겟을 작살내기위한 전술에 집중할 수 있게 된 것이다.

 

 

 

 

이러한 관점에서 보면 쿼드콥터도 상당히 납작한 편이며 비행 성능이 상당히 불안정하여 일반인이 안정적으로 조종하기는 그리 쉽지 않은 편이다. 드론 중에서도 좀 고속이면서 높은 조종술이 요구되는 레이스용 드론이 바로 그러한 경우이다. 하지만 F117과 마찬가지로 다양한 센서를 구비한 비행제어 컴퓨터가 드론에 도입되면서 초보자가 흔히 경험하는 잦은 추락이나 벽면 충돌 같은 문제도 대부분 해결이 되었으며 이미 최근의 소프트웨어 기술과 반도체 기술 발전에 힘입어 첨단의 GPS 항법뿐만 아니라 장애물 회피라든지 최첨단의 군사기술마저도 속속 드론에 도입되고 있다.

더욱이 지금에 와서는 영상 촬영 작업 시 드론을 호버링이라든지 GPS에 의한 자동항법 상태로 두고 영상 촬영용 캠코더 작업을 수행한다는 점에서 보면 첨단 스텔스 Night Hawk 전투폭격기 조종 기술이나 민간인용 드론의 조종 기술의 성격이 유사하다고 볼 수 있다.