AW109 다목적 헬리콥터
개발의 역사
회전익기(rotary wing aircraft)로도 불리는 헬리콥터는 활주로가 필요 없고 수직이착륙이 가능하기 때문에 세계 각국에서 민간용, 정부용, 그리고 군용으로 널리 사용되고 있다. 헬리콥터는 르네상스 시대였던 15세기 이탈리아의 유명 건축가이자 화가이며 발명가였던 레오나르도 다 빈치(Leonardo da Vinci)의 스케치에서도 등장하지만, 실제로 비행이 가능한 헬리콥터는 1930년대 독일과 미국에서 등장하기 시작했다.
세계 최초의 작동 가능한 헬리콥터는 1936년 6월 26일 첫 비행에 성공한 독일 포케-불프(Focke-Wulf) 사의 Fw 61이다. 제2차 세계대전 동안 독일은 정찰이나 구조에서 헬리콥터의 유용성에 주목하고 개발을 이어나갔고, 1941년 첫 비행을 실시한 플레트너(Flettner) 사의 Fi-282 등이 군에서 운용되었다. 미국에서는 1939년 9월 보우트-시콜스키(Vought-Sikorsky) 사의 VS-300이 첫 비행에 성공했고, 후속 모델인 시콜스키(Sikorsky) 사의 R-4가 1944년부터 미 육군, 미 해안경비대, 그리고 영국 공군에서 운용되기 시작했다.
제2차 세계대전이 끝난 후, 헬리콥터는 화재진압, 경찰 순찰, 농약 및 씨앗 살포, 응급 수송, 승객 운반 등 다양한 임무를 수행하면서 수요가 크게 늘기 시작했고, 제작사도 늘어나기 시작했다. 1923년 설립된 이탈리아 항공기 제작회사 아구스타(Agusta)는 1952년부터 미국 벨(Bell) 헬리콥터, 시콜스키 등의 헬리콥터를 면허생산하거나 개량하면서 헬리콥터 생산 경험을 쌓았다.
아구스타는 이 경험을 바탕으로 자체적으로 헬리콥터 설계와 생산에 도전했고, 1950년대 후반부터 A.101 대형 헬기와 A.103, A.104, A.105, 그리고 A.106 소형 헬기 등을 개발했지만, 구매자가 없어서 양산에 이르지는 못했다. 아구스타는 연이은 실패에도 불구하고 1960년대 후반부터 세계 민수 헬리콥터 시장에서 경쟁하기 위한 소형 헬기를 개발하기로 하고 A109라는 형식명을 붙였다. 처음에는 터보샤프트(turboshaft) 엔진이 1기인 단발 소형 헬기를 목표로 했지만, 곧 더 많은 인원을 수송할 수 있도록 터보샤프트 엔진이 2기인 쌍발 소형 헬기를 개발하기로 방향을 바꿨다.
앨리슨[Allison, 현 롤스로이스(Rolls-Royce)] 250-C14 터보샤프트 엔진 2기를 장착한 A109의 시제기는 1971년 8월 4일 밀라노 북쪽에 위치한 아구스타의 카시나 코스타(Cascina Costa) 공장에서 첫 비행에 성공했다. 하지만 엔진과 변속기를 교체하면서 생긴 문제를 해결하느라 시험비행 기간이 연장되면서 첫 양산기는 1975년 4월에야 출고되었고, 고객 인도는 1976년부터 시작되었다. A109는 날렵한 외형 때문에 히룬도(Hirundo)라는 제비과 새의 이름이 붙었다.
항공기는 비행과 수출을 위해 각국에서 요구하는 인증을 받아야 한다. A109는 1975년 5월 28일 이탈리아 민간항공청(ENAC, Ente Nazionale per l'Aviazione Civile)의 형식 인증을 받았고, 1975년 6월 1일 미국 연방항공청(FAA, Federal Aviation Administration)에서 눈으로 지형지물을 확인하며 비행하는 시계비행(VFR, Visual Flight Rules) 인증을 받았다.
1970년대 초반 소형 헬기 시장은 1966년 1월 첫 비행에 성공한 미국 벨 헬리콥터의 벨-206이 이끌고 있었다. 벨-206A는 동체 길이 8.74m, 높이 2.83m이며, 317마력의 앨리슨 250-C18 엔진 1기를 장착하고 순항속도가 222km, 공허중량이 725kg, 최대이륙중량이 1,360kg이며, 조종사 2명과 승객 4명을 태울 수 있었다. 이에 비해 A109는 길이 10m, 높이 3.3m이며, 370마력의 앨리슨 C250-C14 엔진 2기를 장착하고, 순항속도가 230km/h, 공허중량이 1,550kg, 최대이륙중량 2,600kg이며, 조종사 2명과 승객 8명을 태울 수 있어 벨-206보다 뛰어난 수송 능력을 지녔다. A109는 성능이 뛰어나 1976년 고객 인도를 시작한 후 1978년까지 250대 이상이 판매되는 성과를 거두었다.
민수용 모델의 성공은 군용 모델의 개발로 이어졌다. A109 개발 초기에 A109B라는 군용 모델이 고려되었지만, 민수 헬기 시장을 위해 개량형인 A109C 개발에 집중하기로 하면서 군용 모델 개발 계획은 취소되었다. 하지만 1975년부터 군용 모델 개발이 다시 시도되었고, 1976년부터 1977년까지 A109A 헬기 5대에 미국 휴즈 에어크래프트[Hughes Aircrafe: 현 레이시온(Raytheon)]의 토우(TOW) 대전차미사일을 장착하여 시험을 실시했다. 이 시험을 통해 A109 헬기가 경공격/근접지원 임무를 수행할 수 있으며, 해군 함정에서 운용이 가능하다는 것이 확인되었다. 시험 결과에 따라 이탈리아 육군을 위한 A109A EOA라는 첫 군용 모델이 탄생했고, 1977년부터 운용되었다. A109 EOA는 A109CM으로도 불린다.
아구스타 사는 2000년 영국의 웨스트랜드 헬리콥터(Westland Helicopter) 사와 합병하면서 아구스타웨스트랜드(AgustaWestland)로 회사명이 바뀌었고, 2000년 이후 개발 및 판매되는 개량형들의 형식명은 A109에서 AW109로 바뀌었다. 그러나 현재도 운용되는 합병 이전 생산품들은 A109라는 형식명을 유지하는 경우가 많다. 2016년 1월에는 현재의 레오나르도 헬리콥터스(Leonardo Helicopters)로 회사명이 바뀌었지만, 제품명은 AW109를 계속 사용하고 있다.
특징
AW109 계열 헬리콥터의 동체는 가벼우면서 내부식성이 뛰어난 알루미늄 합금으로 제작되었다. 공기역학적으로 설계된 기체는 기수가 경사지고 뾰족하며, 조종사 2명(정조종사와 부조종사)이 탑승하는 조종석 앞에는 대형 방풍 유리(wind shield) 2개가 있어 넓은 시야를 제공한다. 객실에서 볼 때 정조종사는 오른쪽에, 부조종사는 왼쪽에 위치하며, 부조종사 없이도 비행이 가능하다.
초기 모델들은 동체 길이가 10m지만, 최신 모델인 AW109 그랜뉴(GradNew)는 동체 길이가 12.7m로 길어졌다. 그러나 최대 탑승 인원은 조종사 2명과 승객 8명으로 변함이 없다. VIP용으로 운용될 경우에는 객실 좌석 사이의 공간을 넉넉하게 확보하여 그보다 적은 4~6명까지 태울 수 있다. 객실 측면 출입구는 직사각형 슬라이드 도어지만, 여닫이식 도어도 선택할 수도 있다.
객실은 승객 운송 외에도 응급의료서비스(EMS, Emergency medical services), 의무후송(MEDEVAC, Medical evacuation), 수색구난(SAR, Search and Rescue) 등 다양한 임무를 위해 내부 구조를 변경할 수 있다. 군용으로 사용될 경우 화력지원을 위한 기관총을 거치할 수 있으며, 소총탄 방어가 가능한 방탄판이 장착되기도 한다.
기체 외부에는 용도에 따라 구조용 윈치(winch), 전자광학/적외선(EO/IR) 카메라, 무장장착용 거치대, 비상시 해상 착수용 부양장치 등을 장착할 수 있다. 동체 바닥에는 바퀴나 스키드(skid) 같은 착륙장치(landing gear)가 위치하고 있다. 착륙장치는 바퀴의 경우 앞 1개, 뒤 2개로 구성되며, 동체 안으로 수납되는 인입식과 고정식을 선택할 수 있다.
터보샤프트 엔진 2기가 객실 상단과 로터 축 후방에 장착되어 있으며, 배기구는 위쪽으로 향해 있어 배기열이 메인 로터 회전으로 생기는 바람에 의해 분산된다. 엔진은 시간이 지나면서 보다 강력한 것으로 바뀌기 시작했다. 첫 모델인 A109A는 370마력의 앨리슨 250-C14 터보샤프트 엔진을 채용했지만, 이후 개발된 개량 모델들은 720마력의 터보메카(Turbomecca) 아리우스(Arrius) 1K, 640마력의 프랫 앤 휘트니 캐나다(Pratt and Whitney Canada) PW206C, 670마력의 터보메카 아리우스 2K1, 714마력의 터보메카 아리우스 2K2, 그리고 735마력의 프랫 앤 휘트니 캐나다 PW207C 터보샤프트 엔진을 장착하여 최대이륙중량 증대 등 향상된 비행 성능을 발휘했다.
메인 로터 블레이드(main rotor blade)는 벌집 모양의 허니컴(honeycomb) 구조가 채워진 금속제이며, 4개가 달려 있다. 메인 로터 재질은 2000년대 초반 제작된 A109E부터 복합재로 바뀌었다. 테일 로터(tail rotor)는 기체 뒤쪽에서 붐(boom)으로 연결되어 있으며, 정면에 볼 때 오른쪽에 달려있다. 테일 로터 소재도 처음에는 금속제였지만, 차차 복합재로 바뀌었다.
위로 향한 수직꼬리날개와 아래로 향한 벤트럴 핀(ventral fin)은 테일 로터 위치에 상하로 달려 있으며, 수평꼬리날개는 테일 로터 앞에 좌우로 달려 있다. 붐 끝단에는 테일 로터와 벤트럴 핀의 지상 충돌을 막기 위한 스키드가 달려 있다.
항전장비 및 조종장비 기술이 발전하면서 장착되는 기기의 종류도 GPS, 기상레이더, 레이더 고도계, 야간 비행을 위해 야시고글(NVG, Night Vision Goggles), 지상 충돌 방지를 위한 지형인식 및 경보 시스템(TAWS, Terrain awareness and warning system), 비행정보가 표시되는 헤드업 디스플레이(Head-Up Display), 3축 조종 오토파일럿, 계기 착륙 시스템 등으로 다양해졌다. 이 장비들은 조종사의 부담을 줄여 안전한 비행을 가능하게 한다. A109 조종사들은 악천후나 시계가 불량할 경우 이 장비들의 도움을 받아 조종사 1인 또는 2인이 계기비행방식(IFR, Instrument Flight Rules)으로 비행이 가능하다.
군용 모델의 경우 무장운용용 조준장비, 데이터링크, 전자광학/적외선 카메라 운용 장비 등이 추가될 수 있고, 동체 측면에 무장장착대를 장착하여 다양한 무장을 탑재할 수 있다. 운용 가능한 무장은 A109 LUH 기준으로 BGM-71E 토우(TOW) 2A. AGM-114 헬파이어(Hellfire) 대전차미사일 최대 8발, FIM-92 스팅어(Stinger), 미스트랄(Mistral) 공대공미사일 최대 4발, 70/81mm 로켓 7/12/19발 발사관 최대 2개, 7.62mm 및 12.7mm 기관총 포드(pod) 등을 장착할 수 있다. 대전차미사일을 운용할 경우 조종석 위에 표적 획득 및 조준용 광학장비가 탑재된다.
운용 현황
AW109 계열 헬리콥터는 1976년부터 다양한 개량형이 개발되어 민간 및 군용 시장에서 호평을 받았는데, 현재도 레오나르도 헬리콥터스가 네 가지 AW109 모델을 생산하고 있다. AW109 계열 헬리콥터 도입국 일부는 정부나 군에서 민간용 모델을 도입하여 수송이나 수색구조용으로 사용하는 등 민수용과 군용의 구분이 모호한 경우가 있다. 이러한 경향은 A109 계열 헬리콥터와 비슷한 체급의 다른 다목적 헬리콥터들도 마찬가지다.
A109 계열 헬리콥터의 첫 군용 모델은 1978년부터 이탈리아 육군에 납품된 A109A EOA(Elicottero d'Osservazione Avanzata: 영어 Advanced Observation Helicopter)다. A109A EOA는 수송 및 정찰용으로 운용되었다. 이후 민간용 모델이 인기를 끌자, 군용 모델의 판매도 이어졌다. 1988년부터 페루 공군에 인도된 A109K는 720마력의 터보메카 아리우스 1K 터보샤프트 엔진 2기를 장착하여 최대이륙중량이 늘어나는 등 비행 성능이 향상되었다. A109K를 기반으로 고온 및 고지대 운용을 위한 A109K2가 등장했고, 스위스 항공구조 서비스 제공업체 레가(Rega), 아랍에미리트 경찰 등에 납품되었다.
1995년 고객 인도가 시작된 A109E 파워(Power)(현재 AW109 파워)는 640마력의 프랫 앤 휘트니 캐나다 PW206C 또는 670마력의 터보메카 아리우스 2K1 터보샤프트 엔진을 선택할 수 있으며, 엔진 출력 향상에 따라 최대이륙중량은 3,000kg으로 늘어났다. A109E 파워는 영국 공군과 필리핀 해군이 도입했고, 미 해안경비대는 MH-68A라는 제식명으로 8대를 도입했다. 중국은 창허 항공산업(Changhe Aviation Industries)이 아구스타웨스트랜드와 함께 세운 창허 아구스타 헬리콥터(Changhe Agusta Helicopter Co., Ltd.)에서 A109E 파워를 CA109라는 이름으로 면허생산했다.
A109E 파워를 기반으로 제작된 A109 LUH(Light Utility Helicopter)(현재 AW109 LUH)는 본격적인 군용 모델로 소총탄 방어를 위한 방탄판이 채택되었고, 2003년부터 고객 인도가 시작되었다. 714마력의 터보메카 아리우스 2K2 터보샤프트 엔진을 장착했고, 최대이륙중량은 3,175kg이다. 남아프리카, 말레이시아, 스웨덴, 뉴질랜드, 나이지리아군이 도입했고, 알제리 경찰도 순찰용으로 도입했다.2005년부터 고객 인도가 시작된 AW109 그랜드(Grand)는 A109E 파워의 객실을 연장하고 엔진을 572마력의 프랫 앤 휘트니 캐나다의 PW207C 터보샤프트 엔진으로 교체한 모델로, 중국 해상안전기구가 장거리 해상 수색구난용으로 주문했다.
2008년에는 AW109 그랜드를 개량한 AW109 그랜드뉴(GrandNew)가 고객에게 인도되기 시작했으며, 영국 공군, 스위스 항공구조 서비스 제공업체 레가가 구조용으로, 그리고 우리나라 업체가 의료헬기용으로 도입했다.
2016년 3월 처음 비행한 AW109 트레커(Trekker)는 AW109 그랜드의 스키드 장착형으로, 가민(Garmin) G1000HTM 글래스 콕핏을 채택했다. AW109 트레커는 2017년 12월 26일 유럽 항공안전기구(EASA)의 민간항공 인증을 받았다.
세계 각국에서 AW109 계열 헬리콥터를 운용하고 있지만, 알제리, 알바니아, 방글라데시, 벨기에, 불가리아, 칠레, 그리스, 이탈리아, 일본, 라트비아, 말레이시아, 멕시코, 뉴질랜드, 나이지리아, 오만, 페루, 필리핀, 슬로베니아, 남아프리카 공화국, 스웨덴, 투르크메니스탄, 우간다, 영국이 정부용 및 군용으로 사용하고 있다.
변형 및 파생형
개량형
● A109A: 앨리슨 250-C14 터보샤프트 엔진을 탑재한 최초 양산형
● A109A EOA(Elicottero d'Osservazione Avanzata): 1978년에 도입된 A109A 기반의 이탈리아 육군용 정찰헬기로 A109CM으로도 불린다.
● A109A Mk.II: A109A의 트랜스미션을 강화한 민수용 개량형
● A109A Mk.II MAX: A109A Mk.II 기반 의무후송(MEDEVAC) 임무용
● A109B: 군용 모델로 처음 제안된 모델이지만 양산되지 못했다.
● A109C: 1989년 발표된 앨리슨 250-C20R-1 엔진을 장착한 민수용 개량형
● A109BA: A109C 기반의 벨기에군용 모델
● A109C MAX: A109C기반 응급의료(MES) 모델
● A109D: 개량형 시제기로 1대만 제작
● A109E 파워(Power): 터보메카 아리우스 2K1 터보샤프트 엔진 또는 프랫 앤 휘트니 캐나다 PW206C 터보샤프트 엔진을 장착한 민수용 개량형. 1995년부터 고객에게 인도되었고, 현재는 AW109 파워로 판매 중이다.
● A109E 파워 엘리트(Power Elite): A109E 파워의 객실 길이를 늘린 동체 연장형. 현재는 AW109 파워 엘리트로 판매 중이다.
● A109 LUH(Light Utility Helicopter): A109E 파워를 기반으로 제작된 군용 모델. 2003년부터 고객 인도가 시작되었고, 현재 AW109 LUH로 판매 중이다.
● A109 LOH(Low Observable Helicopter): AW109 LUH 기반 말레이시아 육군 정찰 헬
● MH-68A 스팅레이(Stingray): 미 해안경비대의 수색구난(SAR, Search & Rescue) 및 해상 차단임무 수행을 위해 2000년부터 2008년까지 8대 도입한 미국형 A109E 파워
● A109K: 터보메카 아리우스 1K 엔진 장착한 군용 모델. 1988년부터 고객에 인도되었다.
● A109K2: A109K 기반의 고온 및 고지대 운용 모델. 1991년부터 고객에 인도되었다.
● A109M: A109E 파워의 군용 모델
● A109KM: A109M의 고온 및 고지대 운용 모델
● A109KN: 해상 착수용 부상장치를 갖춘 A109M의 해군형 모델
● AW109N 넥서스(Nexus): A109M의 이탈리아 재무경찰(Guardia di Finanza)용 모델
● AW109 그랜드(Grand): 2005년 발표된 A109E 파워의 객실을 연장하고, 엔진을 프랫 앤 휘트니 캐나다의 PW207C 터보샤프트 엔진으로 교체한 민수용 모델. 메인 로터의 길이와 윙 팁의 설계도 변경되었다.
● CA109: 아구스타웨스트랜드와 중국 창허 항공산업(Changhe Aviation Industries)이 2005년 설립한 장허 아구스타 헬리콥터(Changhe Agusta Helicopter Co., Ltd.)에서 면허생산한 A109E 파워의 중국형 모델
● AW109 그랜드뉴(GrandNew): 2008년 발표된 응급의무서비스(EMS)를 위한 AW109 그랜드 개량 모델로 AW109 SP라고도 불린다.
● AW109 트레커(Trekker): 2014년 발표된 고정식 스키드를 장착한 AW109 그랜드 개량형
파생형
● AW119 코알라(Koala): A109C 동체에 1,000마력의 프랫 앤 휘트니 캐나다 PT6B 터보샤프트 엔진 1기를 장착한 단발 소형 헬기. 2000년부터 양산되기 시작했다.
● A129 망구스타(Mangusta): A109를 기반으로 개발된 전용 공격헬기. 롤스로이스 GEM 2-1004D 엔진을 채택했고, 1983년에 첫 비행에 성공했다.
제원(AW109 LUH 기준)
- 구분: 다목적 헬리콥터
- 제작사: 이탈리아 아구스타[Agusta, 현 레오나르도 헬리콥터스(Leonardo Helicopters)]
- 전장: 11.45m
- 전고: 3.4m
- 전폭: 2.15m(후방 착륙장치 기준)
- 메인 로터: 직경 10.83m × 4
- 공허중량: 2,000kg
- 최대이륙중량: 3,000kg
- 엔진: 터보메카 아리우스 2K2 터보샤프트 엔진(714마력) × 2
- 순항속도: 283km/h(153kt)
- 최고속도: 311km/h(168kt)
- 최대고도: 6,000m
- 상승률: 8.5m/sec
- 최대항속거리: 926km
- 최대비행시간: 4시간 46분
- 항전장비: 비행관리 시스템, 통신관리 시스템, VHF-UHF/AM-FM 무전기, GPS, IFF 송수신기, 레이더 고도계, 디지털 지도,
- 무장:
└ 70/81mm 로켓 7/12/19발 발사대 최대 2개
└ 7.62/12.7mm 기관총 포드 최대 2개
└ BGM-71E 토우 2A. AGM-114 헬파이어(Hellfire) 대전차미사일 최대 8발
└ FIM-92 스팅어, 미스트랄 공대공미사일 최대 4발
- 대당 가격: 1,200만 달러
저자 소개
최현호 | 군사 칼럼니스트
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