S-92 헬리콥터
대한민국과 미 합중국 대통령 전용 헬리콥터
개발의 역사
시장에서 성공한 제품은 새로운 제품을 내놓는 기반이 된다. 헬리콥터도 마찬가지로, 성공적인 모델을 개발한 경험은 더 향상된 제품 개발로 이어진다. 하지만, 모든 후속 제품이 전작만큼의 성공을 거두는 것은 아니다. 헬리콥터 개발은 많은 비용과 시간이 걸리기 때문에 치밀한 시장 분석이 필수적이다. 그리고 제품을 팔 시장이 필요하다.
미국의 대표적 헬리콥터 제작업체 시코르스키(Sikorsky)는 H-60 블랙호크(Blackhawk)와 민수형인 S-70을 개발하여 많은 양을 판매했다. 뛰어난 기체 성능을 기반으로 기본형인 수송 헬리콥터 외에 해상작전 헬리콥터, 수색구난 헬리콥터, 그리고 민수용 헬리콥터까지 다양한 파생형을 만들어냈다.
시코르스키는 H-60의 성공을 발판으로 1973년 오일 쇼크 이후 가스와 석유 회사들이 먼바다의 시추시설과 육상을 연결하는데 사용할 헬리콥터 수요에 주목했다. 해상에서의 운용하기 위해서는 강력한 엔진, 뛰어난 비행성능, 높은 안전도, 그리고 충분한 수송 능력을 갖추어야 했다. 높은 요구 성능 때문에 단발 헬리콥터는 물론이고 쌍발 헬리콥터도 작은 기종은 뛰어들기 어려운 시장이었다. 이 시장에는 1980년대 초반부터 시장에 들어온 유럽 유로콥터(Eurocopter, 현재 에어버스 헬리콥터 Airbus Helicopter)의 AS332 슈퍼푸마(Super Puma, 현재 H215)가 활약하고 있었다.
시코르스키는 H-60 헬리콥터보다 더 많은 수송능력을 지니며 더 긴 항속거리를 바라는 시장의 요구를 충족하기 위해 H-60의 메인로터와 테일로터는 유지하면서도 더 커진 기체, 뛰어난 화물 운송 능력 그리고 강력한 엔진을 갖춘 새로운 헬리콥터 개발을 시작했다.
하지만, 개발을 진행하면서 기존의 시스템으로는 H-60보다 큰 이륙중량 22,000파운드(약 10톤), 승객 19명을 충족시키면서 목표한 속도와 항속거리를 달성할 수 없다고 밝혀졌다. 시코르스키는 최대 이륙중량 목표를 최대이륙중량 25,000파운드(약 11.3톤)으로 높이고 이를 달성하기 위해 추진 시스템 등을 재설계하기로 결정했다.
시장 홍보는 본격적인 개발 작업이 진행되기 전부터 시작되었다. 시코르스키는 1992년 3월 네바다주 라스베가스에서 열린 헬리 엑스포(Heli-Expo) 1992 전시회에 상업용 모델의 목업(Mock up)을 처음 출품하면서 발주 고객을 찾기 시작했다. 주요 시장은 원양의 석유 탐사 시설 연락 헬리콥터였다. 1995년 6월 파리 에어쇼에서는 S-92A 헬리버스(Helibus)라는 이름으로 선보였다. 그러나, 세계 헬리콥터 시장 위축으로 1992년 말까지 발주 고객을 찾지 못하면서 개발이 연기되었다.
시코르스키는 위험 분산을 위해 해외 파트너를 물색하면서 공동 프로젝트로 방향을 전환했다. 이 프로젝트에는 캐빈 개발을 담당한 일본의 미쯔비시 중공업(Mitsubishi Heavy Industries) (지분 7.5%), 메인로터 파일런, 테일콘/변속기 부분 그리고 복합재 인테리어를 담당한 스페인 가메사 에어로나우티카(Gamesa Aeronauica) (지분 7%), 테일 파일런과 수평 안정타를 담당한 중국의 징더전 헬리콥터 그룹(Jingdezhen Helicopter Group) (지분 2%), 콕핏 구조물을 담당한 대만의 에어로 인더스트리 개발 주식회사(Aero Industrial Development Corporation) (지분 6.5%), 그리고 연료 시스템과 랜딩기어를 갖춘 스폰슨(Sponson)을 담당한 브라질 엠브라에르(Embraer) (지분 4%)가 참가했다.
초기 협력 파트너 외에 해외 시장 진출을 위한 협력도 있었다. 2009년, 시코르스키는 인도 시장 진출을 위해 인도의 타타 어드밴스드 시스템(TASL, Tata Advanced Systems Limited)과 조인트 벤처를 만들었다. TASL은 2010년부터 S-92의 캐빈을 제작하여 납품했다.
시코르스키를 포함하여 5개국 기업들을 연결하기 위해 위성 통신 네트워크가 마련되었다. 시코르스키와 나머지 기업들의 설계 자료는 컴퓨터를 사용한 디지털 CATIA 자료로 공유되었다. 통합 작업은 코네티컷주 스트라트포트의 시코르스키 공장에서 각 공장에서 파견된 인원들이 참가한 통합 생산 개발팀이 주도했다. 시코르스키는 한 대의 지상 시험용 기체를 포함하여 총 5대의 시제기를 제작했다.
시제기의 첫 비행은 1998년 12월 23일 플로리다주 웨스트 팜 비치의 시코르스키 개발 비행 센터(Development Flght Center)에서 실시되었다. 50분간의 이루어진 첫 비행에서 8번의 이착륙과 공중 제자리 비행, 전진, 후진, 측면 비행 등이 실시되었다. 비행 시제 4대를 운용하면서 초기 설계가 약간씩 변경되었는데, 테일 파일런 연장, 수평 안정판 위치 변경 등이 이루어졌다. 설계 변경을 통해 비행 시험 도중 발견된 불안전성 문제가 해결되었다.
특징
시코르스키가 S-92 헬리콥터를 H-60 기반이 아닌 새로운 설계로 개발하기로 결정하면서 많은 신기술이 적용되었다. 동체는 알루미늄 구조물이 기본이지만 40% 정도가 복합재로 제작되었다. S-92의 동체는 H-60 계열보다 넓고 길어졌다. 동체 후방 테일 붐 아래에는 화물 적재를 위한 램프(ramp) 도어가 채용되었다. 후방 램프 도어를 통해 캐빈으로 연결되지만, 주로 승객 탑승은 동체 우측 슬라이드 도어를 통해 이루어진다.
S-92의 엔진은 2,520마력의 제너럴일렉트릭(General Electric) CT7-8D 터보사프트 엔진 2개가 탑재하며, 군용 모델인 H-92는 3,070 마력의 제너럴 일렉트릭 CT7-8C 엔진을 장착한다. CT7 계열 엔진은 UH-60과 AH-64 헬리콥터에 사용된 T700 엔진의 민수형 버전이다. 고객의 요구가 있을 경우 프랑스 사프란(Safran)의 RTM322 터보샤프트 엔진으로 교체가 가능하다. 엔진 정지시 전력 공급과 엔진 시동 등을 위해 허니웰(Honeywell)의 30-150 보조전원장비(APU)가 탑재되어 있다.
기체의 공허중량은 수색구조용 S-92A 기준으로 7,348kg이며, 최대이륙중량은 26,500파운드(12,000kg)다. 기체 외부 화물 적재 능력은 약 4,500kg이다. 최대속도는 306km/h이며 순항속도는 284km/h다. 항속거리는 승객 19명을 태우고 기본 연료만으로 비행시 약 1,000km다.
시코르스키는 2016년부터는 엔진을 CT7-8A6로 교체하고, 최대이륙중량을 26,500파운드에서 27,700파운드(12,560kg)으로 늘린 S-92 GWE(Gross Weight Expansion)을 고객에게 납품하고 있다.
군용 모델인 H-92는 요구 조건에 따라 기체 구성이 달라진다. 캐나다 공군이 함정 탑재 해상 작전 헬리콥터로 운용할 CH-148 사이클론(Cyclone) 헬리콥터는 염분 방지 처리와 함께 접이식 메인로터와 테일로터 붐을 채용했다. CH-148은 비상시 해상 착수를 위한 착수장비와 야간 비행을 위한 야시경 호환 콕핏 시스템 등을 채용했다. 엔진은 3,000마력의 CT7-8A7을 사용한다.
운용현황
민수용 S-92A와 군용 H-92 계열 헬리콥터는 2004년 9월 첫 고객 인도 이후 2013년에 200번째 기체를 고객에게 인도했고, 2018년 2월 300번째 기체가 석유시추선 수송업무를 수행하는 에라 그룹(Era Group)에 납품되었다. 2004년 9월부터 고객 인도를 시작한 민수용 S-92A 헬리콥터는 호주, 브라질, 브루나이, 캐나다, 중국, 노르웨이, 카타르, 영국, 미국 등의 업체가 운용하고 있다. 주로 먼 바다의 석유 시추 시설에 대한 연락용으로 도입했다.
* S-92 GWE(Gross Weight Expansion) : 2016년부터 고객 인도가 시작된 개량형. 엔진을 CT7-8A6를 채용했고, 최대이륙중량이 27,700파운드(12,560kg)으로 향상됨.
* S-92F : H-92에 탑재할 플라이바이와이어(FBW) 기술 시험용 기체
제원 (S-92A 기준)
- 구분 : 유틸리티 헬리콥터
- 제작사 : 시코르스키(Sikorsky)
- 전장 : 17.1m(동체), 20.88m(메인로터와 테일로터 포함)
- 전폭 : 3.18m (스폰슨 기준),
- 전고 : 4.71m (메인로터까지)
- 메인로터 직경 : 17.17m
- 엔진 : 제너럴 일렉트릴(General Electric) CT7-8A (2.520마력)X2
- 최대속도 : 306km/h
- 순항속도 : 284km/h
- 실용상승한도 : 4,572m
- 공허중량 : 7,348kg(수색구조용)
- 최대이륙중량 : 11,861kg(내부 적재만) / 12,837kg(외부 적재시)
- 항속거리 : 1,000km (승객 19명, 기본 연료 기준)
- 승무원 : 2명
- 수송능력 : 승객 최대 24명, 또는 부상자용 들것 최대 16개, 외부 화물 슬링 45,000kg
- 항전장비 : 록웰 콜린스(Rockwell Collins)의 프로라인(Proline) IV 항전 시스템, 기체 상태 감시 시스템(HUMS, Health and Usage Monitoring System), 지상 접근 경보창치(EGPWS, Enhanced Ground Proximity Warning System), 공중충돌방지장치(TCAS1, Traffic Collision Avoidance System 1), 기상레이더, 음성/비행데이터 기록장치, 항법 관리 시스템 등
- 가격 : 1,700만 달러
저자 소개
최현호 | 군사 칼럼니스트
오랫동안 군사 매니아로 활동해오면서 다양한 무기 및 방위산업 관련 정보를 입수해왔고, 2013년부터 군사커뮤니티 밀리돔(milidom) 운영자로 활동하고 있다.현재 방위산업진흥회 <국방과 기술>, 국방홍보원 <국방저널> 등에 컬럼을 연재하고 있고, 기타 매체들에도 기고하고 있다.
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