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틸트로터 무인기의 자동 함상이착륙 최초 성공

작성 : 한국항공우주연구원 강영신 (책임연구원)

2017년 7월 7일 금요일 오전 11시 53분 고흥반도와 여수반도 사이의 만. 속도 10

노트(시속 18km)로 이동중인 해경의 4200톤급 훈련함에서 TR-60M이라는 이름의

틸트로터 무인기가 총 10 회의 자동이륙과 자동착륙 비행시험을 수행하였다.

<해경의 4200톤급 훈련함 바다로>

이번 자동이착륙 비행의 조종은 배의 격납고 안에 위치한 조종실에서 내부조종사의 자

동버튼 명령에 의해 모두 수행되었다. 자동비행을 위한 항법정보는 실시간 위성신호를 이

용한 상대항법인 RTK-GPS (Real Time Kinematics – GPS) 시스템을 사용하였다.

<자동함상 착륙을 수행하는 틸트로터 무인기 TR-60M>

첫 이착륙 비행은 수직방향으로 이륙 및 착륙을 수행하였고, 두 번째부터 아홉 번

째 까지의 비행은 수직이륙 후 갑판 바깥 즉, 배의 20m 우측편에 있는 가상의 호버

점으로 이동한 후 배와 동일방향으로 비행하고 다시 갑판위의 호버점으로 원위치 하

여 수직으로 착륙하였다. 마지막 열 번째 비행에서는 우측의 가상 호버점에서 배의

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뒤쪽 1km 정도까지 자동 장주비행을 통해 벗어난 후 배의 우측 가상 호버점으로 자

동으로 돌아온 후 이전과 동일한 방법으로 자동착륙하였다.

<배 주변의 장주비행 패턴>

비행시험을 통한 착륙정확도는 요구된 성능조건을 모두 만족하였다. 이를 통해 틸

트로터 무인기가 함상의 거친 환경과 배 구조물에 의한 후류의 영향에서도 매우 정확

한 자동착륙이 가능하다는 사실을 입증하였다. 이 날 수행된 자동 함상이착륙 비행은

국내에서 개발된 무인기로서는 최초로 수행된 것이며, 특히 틸트로터 무인기의 자동

이착륙 비행은 세계 최초의 성과이다.

<이동 모션플랫폼에 자동 착륙하는 틸트로터 무인기>

위험한 함상에서의 자동이착륙 비행시험을 수행하기 전에, 안전한 지상에서 미리

성능을 검증하기 위해서 고흥 항공센터에 있는 활주로서에 자동이착륙 비행시험을 수

행하였다. 해상상태 2조건과 동일한 파도의 주기와 진폭으로 운동하는 모션플랫폼을

차량에 끌고 10 노트(시속 18km)의 속도로 달리면서 시험하였다. 이동 모션플랫폼에

서의 착륙은 갑판의 넓이가 로터를 포함한 비행체 좌우 폭보다 좁은 각각 5m로서 함

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상의 착륙장보다 매우 좁기 때문에 RTK-GPS 센서오차가 있는 경우 비행체가 모션

프랫폼을 벗어날 위험이 있었지만, 원형공산오차(CEP*) 1m 이내의 높은 착륙정확도

로 인해 모두 안정적인 이착륙이 가능하였다. 이동형 모션플랫폼은 함상이착륙 비행

시험을 사전에 검증할 수 있도록 훌륭한 시험환경을 제공해 주었다.

* CEP (Circular Error Probability)　 : 원형공산오차로서 폭탄 등이 투하되었을 경우, 그 중의 절반

이 탄착된 원의 최소반경을 가리킨다.

* RTK-GPS（Real Time Kinematics – GPS）: 이동하는 두 지점에서 동일한 시점에 각각 수신한

위성항법신호를 이용하여 cm급의 정밀 상대위치를 계산하는 방식으로서 GPS 보다 포괄적인 의미로

RTK-GNSS 로도 표현된다.