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작성일 : 19-11-06 11:47
[육군] 이쯤에서 다시보는 수리온 개발 비사(3)
 글쓴이 : 대팔이
조회 : 2,533  

5. 설계

수리온의 원형인 쿠거는 국군에서 운용중인 블랙호크보다 탑재능력/체공시간에서 우월하나, 로우급 기동헬기 도입사업인 관계로 블랙호크와 같거나 낮은 사양으로 다운그레이드 되었는데, KUH수리온 개발계획이 재경부의 허가를 받을때 최대이륙중량 1만5천파운드±α급였으므로 이 체급에서 유로콥터가 제시할 수 있는 모델은 AS532로서 최대이륙중량 18,960파운드였다.

당초 허가받을때 조건이었던 최대이륙중량 1만5천파운드±α에서 크게 벗어났으나, 최대이륙중량 대신 주임무중량을 1만6천파운드로 상정함으로써 AS532를 KUH수리온의 베이스기체로 수용되었다.


수리온의 엔진은 원형기의 샤프란 Makila 1A1대신 대신 정비편의를 위해 UH-60과 같은 T700계열로 장착하였다.

UH-60에서는 트랜스미션후방에 배치되던 T700엔진이 수리온에서는 트랜스미션 전방에 배치됨에 따라 T700엔진의 전방출력방식이 수리온에는 맞지않게 되었고, 이를 조정키위해 GE사는 수리온전용 후방출력형 T700-K엔진을 특별제작하면서 출력이 약40마력 낮아졌다.


수리온의 구동계통(메인기어박스,메인로터,테일로터)은 원형기보다 큰 H215L2 것을 가져와 메인로터 직경을 40cm 줄였는데, 이로인해 기체길이가 약10cm이상 길어진 대신, 240파운드의 최대이륙중량이 증가하였다.


6. 비판

AS532를 축소 설계하여 KUH수리온을 개발하게 되는데 동체 형상과 배치에 많은 비판이 따랐다.

수리온의 전자장비는 주로 민군겸용으로 사용하는 장비는 조종석 뒤에 배치되어 있으며, 군 전용 전자장비, 즉 민수용에서는 빠질법한 전자장비는 동체 객실 후방에 배치되어있다. 처음 육군은 조종석 뒤의 전자장비를 제거해줄 것을 요구하였는데, 이 역시 UH-60을 의식한 결과다. UH-60은 조종사가 피격당했을 때 좌석을 뒤로 제끼고 조종사를 끄집어내도록 되어있는데 만약 조종석 뒤에 전자장비 수납공간이 조종석 바로 뒤에 있으면 조종사를 좌석 뒤로 꺼낼 수가 없다. 그러면 전자장비가 갈 곳은 동체 뒤쪽 밖에 없으나 이 경우 전자장비가 전부 동체 뒤쪽으로만 배치되어서 무게중심이 지나치게 뒤로 쏠리고, 이를 보상하기 위해서는 기체중량 등이 늘어나는 문제로 유로콥터는 반대했으며, 결국 육군은 조종사를 조종석 뒤가 아니라 옆으로 끌어내는 것으로 타협 하였고, 결과적으로 전자장비가 일부는 조종석 바로 뒤에, 일부는 객실 뒤에 배치되는 형태가 되었는데 이때문에 객실길이가 줄어들었다.


수리온은 쿠거 계열 중 가장 작은 AS532C(탑승객15명+조종사/승무원4명) 모델을 제공받아, 객실을 축소하여  9명+조종사/승무원4명 탑승으로 설계하였는데 이는 수리온의 사업목적이 UH-60(11명+조종사/승무원4명) 보다 낮은 사양의 헬기도입이기 때문이었다.


육군은 그간 사용해오던 UH-1, UH-60처럼 KUH도 최대한 바닥을 낮게 설계해달라고 요구했다. 헬리콥터가 완전히 착지하지 않은 상태에서도 무장병력들이 뛰어내릴때 부상을 최소화하기 위한 설계이기도 하다. 그러나 베이스 모델로 결정 계약된 쿠거는 객실 바닥 높이가 UH-60보다 훨씬 높은데, 이는 기체 바닥의 연료탱크 배치와 구조 때문이다.


KAI측은 동체 좌우폭을 넓히는 것으로 이 문제를 해결하려 하였다. 좌우폭을 넓히는 것 역시 육군의 바람이어서 KAI 개발진은 동체폭 2.2미터(유로콥터안은 폭 2미터)를 계획했다. 그러나 유로콥터는 강경하게 반대했는데, 동체 단면형상이 기존 쿠거와 너무 달라지기 때문에 진동특성 등이 전혀 달라져서 결국 새로운 헬리콥터를 개발하는 것과 다름 없다는 이유였다. 유로콥터는 면책조항을 요구했고 KUH사업단은 포기조건을 요구하는 상황까지 갔다.


육군은 차라리 UH-60처럼 연료통을 동체 뒤로 빼달라고 하였으나 이는 연료량에 따라 무게중심 변화가 심한 문제가 생긴다. 결국 유로콥터가 제시한 형상과 좌우 폭은 같게 하고, 바닥 높이는 약간 낮추고, 대신 동체좌우측에 발판을 추가하는 것으로 결론을 냈다. 객실바닥높이를 약10cm 낮추면서 그안에 수용되는 내부(바닥)연료탱크의 용량이 약330파운드( 약25분 비행분 )줄었다.

작전비행시간이 줄어들자 해상작전헬기는 낮췄던 객실바닥을 다시 높혀(약10cm) 내부연료탱크 용적을 원복시키는 방안이 나왔다. 경찰수리온과 닥터헬기, 소방헬기도 비행시간 부족으로 외부연료탱크를 달기도 하였다.


수리온의 엔진을 UH-60과 같은 T700계열로 장착하면서 트랜스미션이 전방 배치된 수리온을 위해 수리온전용 후방출력형 T700-K엔진을 제작하여 탑재하였는데 결국 UH60의 T700과 다른 엔진이 되어 당초의 정비편의성으로 T700-K엔진 탑재한 의미가 퇴색되었다.

수리온은 UH-60과 같은 계열 엔진을 사용함에도 최대이륙중량이 UH-60보다 2t 낮은데, 이는 구동계통의 효율성 문제로 보인다.


T700엔진이 전방으로 배치되면서 기존 방빙시스템이 문제를 일으켰는데, 엔진공기흡입구 방빙장치 작동시 공기통로가 좁아져 불시착하는 사고가 발생하였으며(2015.12 육군항공학교 사고), 2016.3 100억원이 투입된 알레스카 결빙테스트에서도 불합격하였다.(말리카엔진 장착 쿠거는 1984년 결빙테스트에 통과하였으며, T700엔진 장착 UH-60 역시 통과하였다.) 말리카엔진보다 소형경량인 T700엔진이 트랜스미션의 진동을 충분히 흡수하지 못해 엔진고정볼트가 부러지는 문제도 발생하였다.


2016년, 노르웨이에서 비행을 하던 EC225가 추락을 하게 되면서 밝혀진 사실로, 사실 해당 기종의 메인기어 박스에는 치명적인 결함이 있어 추락의 주된 원인 이었다. 당시 해당 항공기는 멀쩡히 비행하다가 로터 블레이드가 샤프트채로 날아가 동체만 쑥 떨어져 추락하는(!) 황당한 사태로 탑승자 전원이 사망했으며, 2012년에도 비슷한 부위 고장으로 연달아 사고가 발생하며 전 세계에서 80%에 달하는 기체들이 비행금지가 되었던 것이 겹쳐져 신뢰성이 바닥으로 추락한다.

다행히 수리온에서도 사고가 발생하기 전에 다른 메인 기어박스로 교체는 되었으나, 해당 부품이 구동계의 핵심 부품이라 엄청난 비용이 들었을 것이다.


이후 수리온이 지적받은 문제점을 개선해가면서 안정화에 들어가고 논란이 잦아들즈음 이번엔 계열기체 중 하나인 마린온이 포항에서 추락하는 사고가 발생하였는데 이 사고의 원인이 유로콥터 계열사중 하나인 프랑스 오베르듀발社의 부품 공정에서 오류가 발생한 불량부품이였다는 사실이 드러나자 논란과 비판이 다시 한번 더 일어나게 되었다.


추후에 LAH도 한번 다뤄볼 예정입니다...


출처 : 해외 네티즌 반응 - 가생이닷컴https://www.gasengi.com


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탄돌이2 19-11-06 13:11
   
아프카니스탄에서 근무한 군인의 말에 따르면,
UH-60이 빌빌거리는 고지대에서 Mi-17은 거뜬하게 날아다녀서 부러웠다고 하더군요.

이참에 우리도 러시아제 엔진을 알아보는 게 어떨까요?
     
빨간고구미 19-11-06 13:38
   
아래 소방청 헬기인 카모프 추가 도입에서도 언급된 이야기로, 엔진 출력이 훨씬 좋긴한데.. 유지비용이 많이드는게 단점입니다. 내구력도 떨어지고요.. 엔진제작기술을 도입해서 한국에서 처음부터 끝까지 개발하지 않는 이상  유지비 압박에서 벗어날 길이 없습니다. 러시아에서 엔진 제작기술을 넘겨 주지도 않을것 같고요.  한국이 그저 그런 나라였으면 줬을지도 모르겠는데... 한국에 줬다간 시장을 역으로 뺐길 걱정하기 때문입니다.
도나201 19-11-06 14:12
   
수리온의 대략적인 이야기 잘봤습니다.

하지만 몇가지 다른 이야기가 있어서 풀어볼려 합니다.

1.쿠거의 단축형이라는 오해 및 엔진출력부족 기종..
이건 군비리로 몰고가려는 성향의 언론의 이야기가 많은데..
add의 입장을 보호하려는 것은 아닌..
몇가지 오류적인 문제가 있습니다.

1,roc
기동헬기사업에서... 가장 중요한 포인트는 바로
상공2000미터 이상 호버링가능.
이라는 점입니다.
즉, 백두산 및 개마고원에서 바로 특수병력의 작전이 가능한 기종을 원한것입니다.
이부분에서 uh1 및 uh60의 보유기종이 상당히 부족한 성능을 내고 있었죠.
그래서 무조건 상공 2000미터.. 호버링 가능
이 첫번째 개발목표였습니다. 

거기다 기타 작전에 필요한 부분에 의거해서 이보다는 상당히 높은 고도작전이 가능한 헬기 초창기 설계했습니다.

2.8명이상 탑승.
이건 특수부대 1분대급의 작전이동을 상정한것임.

3.작전시간 및 행동반경
이부분이 육군의 상륙 및 작전기동으로 봐서 어느정도 유두리를 발휘할수 있었읍니다.
결국 8명이상 탑승을 중요시 해서 작전거리를 축소하는 것이 가능했습니다.

4. 가장 중요한 기술이전 입니다.
이 기술이전분야에서 가장먼저 떨궈져 나간것이 시콜스키사입니다.
특히 대한항공의 라이센스생산으로 인해서 가장 원하는 기종이 바로 시콜스키 사였고,
고고도.. 호버링도.. 의외로 개발계획은 본국에서도 잡힌 상황이였읍니다.
하지만 초도설계, 상세설계기술까지 이전원하는 시점에서 과감히 탈퇴했습니다.
엄청난 수량과 그에 따른 기술적인 면에서 볼때 상당히 구미가 당기는 사업에도 불구하고
바로 탈퇴했습니다.
이때 적극적인 것은 휴즈사.. uh1의 라이센스를 주구장창 밀어 붙엿죠..

결국 프랑스의 에어버스측에서 아주 상세설계까지 해서 기술지원을 하면서 거기다.. 아주 판권까지 팔아버리는 파격적인 조치를 취하면서 모든게 일단락 난 상황입니다.

당시 기술력이나 정비능력으로 봤을때.. 엄청나게 파격으로 다가와서
바로 선정되었습니다.


다만 문제는 roc에 못미치는 비행성능이였죠..
이를 프랑스측에서 미국산엔진에 단축형으로 설계한것은 바로 고고도 의 호버링 능력을 구현하기 위해서가
가장 정답입니다.

그후 프랑스 양아치적인 성격으로 부품수명단축적인 면을 은근히 넣어버렸다라는게.. 정설입니다.
그로인한 문제점이 하나씩 터져 나온기종이죠.

설계자체부터 일부러 몇가지 성능상의 문제라기 보다는 부품수명단축적인 설계를 했다라는 것이..
뒷소리로 나오는 이야기입니다.

특히 진동문제  및 공기흡입구의 빙설문제등은 그다지 큰 기술적인 문제가 아닌데도.
적극적인 설계변경을 하지 않았다라는게.. 양아치적 설계라는 것이죠.

쉽게 이야기해서 미국산엔진을 장착함으로 인해서 상대적으로 그에 대한 로열티가 확줄어들어서
다른 동체의 부품수명을 엄청나게 줄어버리는 설계를 했다라는 게 
개발진의 뇌피셜이라고 합니다.

실제 개발속도는 그네들이 먼저 시간을 끌면끌수록 손해니 ..
프랑스측에서 엄청나게 재촉했다고 합니다.

거기에 kai 수뇌부의 비즈니스적인 마인드가 결합되어서
개발진을 더욱 압박하게 만들었죠.
어떻게든 시제기를 뽑아내서 성과주의적 마인드로 강압했고,

실제적인 테스크기간이 엄청나게 짧았다라는 것도  현재의 수리온의 한몫했죠.

우선은 기술적인 자립도 70%를 목표로 했지만.
이래저래 해서 . 50%로 하고.............  우선은 급한 불을 꺼야 한다라는 입장으로 우선은 성과주의로
만들어낸것이 수리온입니다.

무리한 설계변경은 원체 기종선정단계에서  요구 roc 보다 기술이전으로 선정기준을 옮기면서 발생한
참사라는게.. 정확할듯이 보여집니다.

뭐 그렇다고 아직도 헤메고 있는것은 프랑스측의 발빼려는 모습이 강해서 라는 게 정설입니다.
     
대팔이 19-11-06 16:10
   
1. 백두산 제자리비행의 오해
OGE 제자리비행(일명 백두산 제자리비행)성능은 수리온(4+9명)보다 구형 UH-60(4+11명)이 더 우월한데, 수리온 개발초기 수리온이 더 우월한 것으로 공시된 바가 있어 아직까지 오해를 사고 있다.
원형기인 쿠거가 수리온 보다 성능이 낮은 것은 쿠거가 최대이륙중량(18,900파운드 2+20명 탑승)상태인데 반해 수리온은 주임무중량 (1,7076파운드[21] 4+9명 탑승)상태로 쿠거가 1,824파운드/827kg 무거운 조건이기 때문이다.
UH-60L : 10,000ft
수리온 : 9,260ft
쿠거(AS532C) : 7,380ft
          
도나201 19-11-06 18:40
   
시콜스키에서 먼저 사업을 접었음.
원래 시콜스키를 점찍어든 상황이였으나.
기술이전에 관해서 엄청난 거부반응을 보였음.  뒤도 안돌아보고 사업 접었음.

차순으로 휴이사..  uh1 개량형을 들이밀고 기술이전분야도 어느정도 협상중이였으나..
유로콥터사에서 판권까지 넘기겠다고 .  들이밀어서.  현상황이 온것임.

우선협상대상자 시콜스키사 맞음.
     
대팔이 19-11-06 16:14
   
2. 핵심기술이전 실패
2014년 12월 12일 감사원과 방위사업청은 동력전달장치의 국산화에 실패했다고 보고하였는데 이는 유로콥터로부터 기술이전을 제대로 받지 못하였기 때문으로, 감사원은 이를 5천억원의 국고손실로 보고하였다.
유로콥터는 수리온개발에서 파워트랜스미션, 메인기어박스, 테일기어박스, 메인로터마스트, 자동비행조종시스템(AFCS)등의 핵심부품을 전담하였는데 기술이전을 차일피일 미루어 사실상 실패한 것으로, LAH/LCH계약에서도 메인로터블레이드(MRB)와 변속기, 기어박스, 자동비행조종 시스템(AFCS SW) 등의 핵심기술이전이 누락되어 국내자체개발을 추진하고있다
도나201 19-11-06 18:55
   
동력전달장치는 국가기밀사항
그어떤나라에서도 이에관련한 기술이전은 없읍니다.
원래 기술이전품목에서도 제외된 기술이였음.

그리고 이건 미국산엔진과 결합에 있어서 새로 개발하는 부분이라서 유로콥터측에서 자신의 엔진을 쓰지 않아서
적극적인 개발에 주저햇다라는 것이 정설임.

또한 이에 관한 기술도 동력전달장치는 후에 우리자체적인 개발사업에 따로 진행한 사업임.
k2의 엔진 파워팩 개발처럼  따로 사업진행을 하게된 경우임.  정확히는 수리온사업하고는 별상관없음.

위에서 거론했듯이 지금 말하는 기술들은 기술이전 품목이 아니라.  유로콥터측에서  빠른 사업종료를 위해서 대충 완성체만 적용한 사례임,

후에 우리가 따로 자체개발하는 상황이 온것임.

기술이전 은 빠르게 대충 해버리고  판권만 산꼴임.

거기에 roc에 맞춰 기종선정을 했어야 하나  판권이라는 기술이전과 겹쳐서 비즈니스적인 마인드 구매한것이
엄청난 손해를 끼치게 된 대표적 사례로 남게 될것임.


무조건 깐다기 보다는  현재  유로콥터측에서 진행하는 모습이 빠른 철수를 원했기에..
이번 프랑스의 부품보증을 이끌어낸 것은 의외의 성과이기도 함.

원래 항공기와는 다르게 회전익의 개발은 엄청난 테스트와 는 별개 실전에서 더 문제가 발생하는 기종임.

성공적인 헬기를 개발하겠다라는 것은 실전에서 엄청난 테스트기간이 필요한 것임.
유로콥터측에서 일부러 .. 부품수명을 단축시키는 설계를 감행했다라는 의구심을 버릴수 없는 기종이라는 것임.
현재도 은근슬쩍 .. 시콜스키에  기술적인 자문을 구하려간다고 하는데.. 신통치 않음. ㅡ.ㅡ.

즉, 구형헬기의 모든 기술을 이전해주고 유로콥터측에서는 급히 빠질려고 하는 모양새고,
우리는 현재 우리가 새로 개발하는 모양새임.
그나마 lah 에서 실제적인 역량을 발휘할수 있는 발판을 마련했다라는 정도로 ..
생각하는것이 편함.