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미 공군, 오래 지연된 KC-46A 비전 시스템에 만족

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출처 https://www.defensenews.com/air/2023/02/...on-system/

미 공군의 최신 급유기에 장착된 원격 비전 시스템은 공중 급유 방식을 혁신하기 위한 것이었다. 이 시스템은 변화를 가져왔지만, 이 서비스와 항공기 제조업체인 보잉은 이 시스템이 모든 기대에 부응하지 못했다고 인정했었다.


수년간의 개발 중단과 때때로 논쟁적인 협상 끝에 공군과 KC-46A 페가수스 제조업체인 보잉은 회사와 주요 하청업체인 콜린스 에어로스페이스가 올바른 솔루션을 개발했다고 말했다. 그럼에도 불구하고 구현은 2년 이상 남아 있다.


RVS 2.0이라고 불리는 새로운 버전의 비전 시스템은 4K 초고화질 카메라를 사용하여 붐 운영자가 급유 붐을 수신기 항공기로 안내할 때 풀컬러의 선명한 3D 이미지를 제공한다.


작년에 새로운 RVS의 설계를 승인한 공군은 이번 업그레이드를 통해 KC-46의 오랜 문제였던 조명 조건이 해결될 것이며, 이제 이 설계를 현실화하기 시작할 때라고 말한다.


"데모도 있고, 동영상도 있고, [보잉] 비행기로 비행해 봤는데... 정말 멋져 보입니다."라고 공군 KC-46 교차 기능 팀장 조슈아 렌프로 중령은 1월 Defense News와의 인터뷰에서 말했다.


RVS 2.0은 원래 2024년 3월에 출시될 예정이었다. 그러나 2022년 10월, 공군은 보잉 하청업체의 공급망 문제로 인해 19개월 연기한다고 발표했다. 현재 일정에 따르면 RVS 2.0은 2025년 10월에 도착할 예정이며, 이 시점에 테스트와 연방항공청 인증이 끝나면 페가수스 항공기에 시스템 설치가 시작된다.


RVS 2.0에 도달하기까지의 여정은 험난했으며, 보잉에게는 엄청난 비용이 들었다. 계약업체는 KC-46 프로그램에서 급유기에 여러 가지 문제가 발생하면서 약 68억 달러의 비용을 청구했다. 이러한 비용이 모두 비전 시스템과 관련된 것은 아니지만, 보잉은 분기별 수익 보고서에서 KC-46의 최근 비용을 설명하면서 RVS 문제를 정기적으로 언급했다. 보잉은 해당 비용의 일부로 이 시스템의 비용이 정확히 얼마인지 밝히기를 거부했다.

 

즉시 해결해야 할 문제


2019년 1월 공군이 KC-46을 처음 도입했을 때, 이 사건은 붐 오퍼레이터가 항공기에 연료를 보급하는 방식에 극적인 변화를 가져왔다. KC-10 익스텐더 및 KC-135 스트라토탱커와 같은 구형 급유기에서는 붐 운영자가 뒤쪽 창문을 통해 연료가 필요한 항공기로 붐을 조종했다. KC-135에서는 붐 조종사가 연료를 급유하는 동안 엎드려서 연료를 주입하기도 했다.


그러나 KC-46에서는 붐 오퍼레이터가 급유기 앞쪽의 스테이션에 머물면서 카메라, 센서, 스크린 시스템을 사용하여 전투기부터 폭격기, 화물기까지 모든 항공기에 원격으로 연료를 급유한다.


이 개념은 야심찬 것이었지만 처음부터 어려움을 겪었다. 보잉은 당초 2017년 말까지 공군에 KC-46을 인도한다는 목표를 세웠지만 1년이나 늦어졌을 뿐만 아니라, 공군 테스트 요원들은 인도 전에 콜린스가 만든 비전 시스템에서 문제를 발견했다. 이 문제는 가장 심각한 결함 유형인 카테고리 1 결함으로 간주될 만큼 심각했다.


렌프로는 공군 테스트 요원들이 KC-46을 테스트하면서 기존 원격 비전 시스템에 문제가 있다는 것을 알게 되었다고 설명했다. 그는 이 시스템이 태양과 그림자에 충분히 빠르게 반응하지 않았고 때로는 이미지가 왜곡되기도 했다고 말했다.


공군은 렌프로가 말한 대로 페가수스에 필요한 비전 시스템을 확보하기 위해 보잉과 '어려운 협상'을 벌였다. 2020년 4월까지 양측은 기존 RVS를 새롭게 설계된 비전 시스템으로 교체하기로 합의했다.


RVS 2.0의 완성된 설계가 승인되기까지 2년이 더 걸렸다. 예비 설계 검토는 2021년 5월에 진행되었으며, 항공 기동사령부는 원래 그해 가을에 검토가 완료될 것으로 예상했다.


그러나 새로운 RVS에도 문제가 발생했다. 2022년 1월, 사령부는 기자들에게 "수신 항공기를 감지, 인식, 식별하는 파노라마 시각 시스템에 결함이 있다"고 말했다. 공군은 결국 이러한 기술적 위험을 해결하는 방법을 파악하는 동안 예비 설계 검토를 계속 진행하기로 결정했다.


몇 달 후, 공군은 예비 설계 검토를 종료하고 RVS 2.0의 완성된 설계를 승인했으며 엔지니어링 및 제조 개발 계약 조건에 따라 보잉이 비용을 부담할 것이라고 발표했다.


렌프로는 공군이 설계 과정 내내 자사 전문가들을 참여시켜 보잉의 엔지니어 및 붐 운영자들과 함께 새로운 비전 시스템에 대해 협력했다고 말했다. "분야별 전문가들이 오랜 기간에 걸쳐 많은 노력을 기울인 결과, 납품 시 훨씬 더 나은 제품이 탄생했습니다."라고 그는 덧붙였다.

 

선명한 시야 확보


지난 1월 버지니아주 알링턴에 위치한 보잉의 사무실을 방문했을 때, 보잉은 새로운 비전 시스템이 어떻게 작동하는지, 그리고 이전 비전 시스템보다 어떻게 개선되었는지를 보여주는 영상을 디펜스 뉴스에 보여주었다.


보잉은 KC-46에 두 가지 RVS 버전을 나란히 장착한 후 2022년 여름 페가수스를 괴롭히는 '스트레스' 조명 조건에서 테스트를 수행하여 각 카메라 세트가 무엇을 보았는지 기록했다. 이 테스트 비행은 태평양 북서부 지역과 에드워드 공군 기지 인근 캘리포니아 상공에서 진행되었다.


보잉의 테스트 및 평가 수석 붐 운영자인 어니스트 번스는 페가수스와 수신기가 선회하는 동안 물 위로 태양이 낮거나 수신기에 그림자를 드리우는 높은 태양 각도가 스트레스를 주는 조건이라고 말했다. 또 다른 까다로운 조건은 비행기 아래에 흰색의 단단한 구름 갑판이 있는 경우로, 연료를 공급받는 매우 하얀 비행기가 구름에 섞일 수 있다.


회사가 수정하지 않았다고 밝힌 2D 비디오에서 그 차이는 분명했다.


원래 비전 시스템의 카메라가 캡처한 흑백 이미지는 햇빛이 강하고 밝은 일부 조건에서 과포화 상태였으며, 한 영상에서는 연료를 공급받는 흰색 상단 RC-135의 일부가 흐린 배경에 씻겨 사라지기 시작했다. 전투에서 위협을 피하기 위해 비행기가 선회할 때 조종사가 붐을 RC-135의 연료 주입구로 조종하는 데 도움이 되는 유도선이 화면에서 희미해지기 시작했다.


또 다른 해상 작전에서는 흑백 영상에서 페가수스의 그림자가 C-17의 접촉 영역을 가리는 모습을 볼 수 있었다. 수신기에 대한 세부 정보가 사라지기 시작하면 잘못된 붐으로 인한 우발적 피해의 위험이 커진다.


그러나 RVS 2.0 카메라로 촬영한 동일한 작전 영상에서는 비행기가 더 높은 해상도의 풀 컬러로 나타난다. RC-135의 흰색 가장자리는 구름에 가려 선명하게 드러났고 빨간색 유도선은 선명하게 유지되었다.


보잉은 또한 붐 운영자가 수동 편광 안경을 통해 볼 수 있는 3D 디스플레이를 갖춘 스테이션을 선보였다. 이 스테이션에서는 F-16 전투기의 야간 급유 영상을 3D로 보여주었다. 그 결과 조종석에서 조종사의 고개를 돌리는 모습과 낙하산의 버클과 같은 디테일을 확인할 수 있을 정도로 선명한 이미지를 얻을 수 있었다.


각 RVS 2.0 시스템에는 3D 이미지를 캡처하는 컬러 카메라 한 쌍, 백업용 예비 카메라 한 쌍, 개선된 적외선 카메라 한 쌍 등 총 6개의 카메라가 장착되어 있다. 또한 새롭게 설계된 이미지 프로세서, 업그레이드된 파노라마 센서, 붐 오퍼레이터를 위해 새롭게 설계된 스테이션도 갖추고 있다.

 

'위험한 사업'


렌프로는 항공 기동 사령부가 가능한 한 빨리 RVS 2.0을 도입하기를 원하지만 현재로서는 현재 시스템으로도 충분하다고 말했다. 결국 그는 작년에 인도 태평양 지역과 중동에서 훈련하는 동안 KC-46을 통해 서비스를 발전 시켰다고 설명했다.


2022 년 8 월 후자 동안 KC-46은 미 중부 사령부를 위해 정기 작전을 수행하는 두 대의 F-15E 스트라이크 이글 전투기에 연료를 보급했으며, 공군은 이것이 실제 작전의 일환으로 급유기의 첫 번째 급유 임무라고 말했다.


이 임무가 끝난 후 항공 기동 사령부 사령관 마이크 미니한 장군은 최종 중간 기능 해제에 서명하여 KC-46을 전 세계에 배치할 수 있도록 개방했다. 이제 페가수스는 A-10 워호그를 제외한 모든 항공기로 전 세계의 모든 급유 임무를 수행할 수 있게 되었다.


렌프로는 이 모든 것이 오리지널 비전 시스템을 포함한 KC-46의 최신 기술로 이루어졌다고 말했다.


그는 "[업데이트된 비전 시스템을] 최대한 빨리 확보하고 싶지만, 그 기간 동안 비전 시스템 없이 추가적인 위험을 감수하고 운용하는 법을 배웠습니다."라고 말했다.


그는 차량에 RVS 2.0을 장착하는 프로세스에 대해 아직 결정되지 않은 부분이 많다고 덧붙였다. 예를 들어, 2025년에 인도가 시작되면 모든 KC-46에 업데이트된 시스템을 설치하는 데 몇 년이 걸릴지는 확실하지 않다고 그는 설명했다.


렌프로는 또한 개조 프로세스가 어떤 모습인지, 어디서 진행될지, 개별 비행기의 업그레이드에 얼마나 걸릴지 궁금해했다. 그는 공군이 이 작업을 정기적으로 예정된 격납고 유지 보수와 결합할지 여부는 아직 불확실하지만, 이 과정은 대대적인 유지 보수 작업이 될 것이라고 말했다.


또한 공군은 이러한 업그레이드 일정을 신중하게 계획하여 주어진 시간에 임무를 수행하기에 충분한 KC-46을 비행 할 수 있도록해야한다고 Renfro는 말했다.


"어느 정도 균형이 맞아야 합니다: 미래의 능력도 필요하고, 현재 우리가 가지고 있는 [KC-46]을 사용하여 입증하고 의존하게 된 능력을 계속 사용해야 합니다."라고 렌프로는 말했다.


KC-46 프로그램 사무소는 디펜스 뉴스에 보낸 성명에서 보잉과 콜린스 에어로스페이스가 2022년 6월 중요 설계 검토에서 제시된 설계에 대한 세부 개발 작업을 계속하고 있다고 밝혔다. 이 작업은 더 많은 시스템 개발, 초기 시스템 수준 테스트 및 궁극적으로 인증 테스트가 수행되는 시스템 통합 연구소의 설립으로 이어질 것이라고 프로그램 사무소는 말했다.


프로그램 사무소는 공군이 통합 연구소 설립을 "잘 진행 중"이며 하드웨어와 소프트웨어가 성숙함에 따라 RVS 2.0의 충실도가 계속 향상 될 것으로 기대한다고 언급했다.


통합 연구소의 작업은 FAA 및 군의 인증 요구 사항을 충족하는지 확인하기 위한 하위 구성 요소의 적격성 테스트를 포함하여 감항성 및 공중 급유 허가를 인증하는 데 사용되는 데이터를 수집하는 새 시스템의 비행 테스트로 마무리될 것이다.


렌프로는 "항공 급유는 본질적으로 위험한 사업입니다."라고 말했다. "시속 수백 마일로 비행하는 두 대의 비행기가 근접하여 의도적으로 서로 접촉하고 있습니다. 따라서 그 과정에는 엄격함이 필요합니다."
 

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