군사나 무기 분야에 관심 있는 사람이라면 누구나, 미국 해군 항공대의 전력이 차지하는 세계적인 우위를 인정할 수밖에 없다. 미국은 전세계의 바다를 7개의 구역으로 나눠 해군 병력을 배치하고 있는데, 이들 각 함대의 병력이 여느 국가의 전체 군사력보다 강력하다. 그 중에서도 한반도를 비롯한 서태평양을 작전 지역으로 활동하는 미 7함대의 전력은 최대 규모를 자랑한다.
미 해군 항공대의 핵심 전력을 담당하는 전투기가 바로 F/A-18E/F, 일명 슈퍼 호넷이다. F/A-18 호넷의 개량형인 슈퍼 호넷은 미 해군에 이미 700대 이상 도입되었으며, 현재도 지속적으로 납품되고 있다. 이 슈퍼 호넷의 심장이 GE항공의 F414 엔진이라는 사실은 이미 잘 알려져 있다.
GE항공의 기술력은 미군에 의해 오랫동안 증명되어왔다. 미군에서 사용되는 전투기는 물론, 헬리콥터와 수송기, 급유기, 폭격기와 전투함 등에서 GE의 첨단 기술로 만든 엔진이 널리 채택되고 있다.
**CFM은 GE와 Snecma(스넥마)의 50:50 합작사로 CFM56-7B 등의 군용 엔진을 공급한다. (2014년 기준)
슈퍼 호넷의 심장을 책임지다
F414 엔진은 베이스 모델 F404 엔진을 개선한 것으로, 더욱 강력하고 안정적인 작전을 수행할 수 있도록 해준다. 현재 F414 엔진은 F414-GE400 모델과 베리에이션 모델인 F414-INS6, F414-GE-39E가 있으며, 출력이 18%나 증가된 F414 Enhanced Engine (이하 EE) 모델이 개발 중이다. 기존 F414 엔진은 리트로피트(Retrofit) 방식으로 F414 EE 모델로 업그레이드 할 수 있다.
F414 엔진은 길이가 3.91미터, 흡기부 직경은 89센티미터, 무게는 약 1.1톤에 이른다. F414-GE-404 엔진의 터보팬은 1단이 블레이드와 로터 디스크 조합이며, 2~3단은 로터 디스크와 블레이드가 일체형인 블리스크로 구성된다. 이에 반해 F414 EE 모델의 터보 팬은 3단 모두 블리스크로 제작되어 내구성이 강화되었고, 공기 흡입량도 증가되었다. F414 EE 모델은 초당 85kg의 공기를 흡입하는데, F414-GE-400 모델과 대비했을 때 10.2%나 증가한 성능이다.
축류압축기의 경우 F414-GE-404 모델이 7단 구성인데 반해, F414 EE 모델은 6단 구성으로 공기역학적인 성능이 개선되었고, 내구성 역시 향상되었다.
고압 터빈 부분 역시 개선되었다. 공기역학적 성능이 개선되고 냉각 성능도 향상되었다.
FADEC 제어 시스템은 작전 상황에 따른 다양한 임무의 요구 조건에 대응하여 추력을 프로그래밍할 수 있다. 즉, 슈퍼 호넷의 이착륙이나 다양한 비행 상황에서, 그 상황에 필요한 요구 조건에 대응할 수 있게 된 것이다. 이 시스템 덕분에 슈퍼 호넷과 파생형인 E/A-18G 그라울러(Growlers) 기종은 여러 운전 조건 등에도 거뜬히 대응할 수 있다.
F414 EE 엔진은 성능이 개선되면서 추력이 18% 증가했기에, 전력 사용이 늘어도 유연하게 대응할 수 있게 되었다. 항공기 전자시스템(Avionics)의 냉각을 위해 압축공기 흐름을 개선했고, 압축기 스톨 여유 역시 개선되어 양력을 유지하는 능력이 향상되었다.
F414 EE 모델의 향상된 성능 덕분에 유연한 전술 구사 능력도 가능해졌고, 연료 효율성이 향상되어 작전 반경도 확대되었다.
현재까지 F414 엔진은 슈퍼 호넷과 그라울러 등 700대 이상의 전투기에 탑재되었으며, 이미 1,500기 이상이 생산되어 300만 시간 이상의 비행시간을 기록함으로써 동급 엔진에서 최고의 운항 안전성을 자랑한다. 이처럼 신뢰성이 높으며, 정비를 위해 엔진을 탈거하는 시간은 30분 미만으로 동급 최저 시간을 기록할 정도로 유지보수 역시 더 쉽다.
F414 엔진의 음속 돌파 장면
장기적 운용에 유리하다
미국 차세대 전투기의 개발이 지연되고 있는 중에 국방 예산 상황이 변하면서, 슈퍼 호넷은 앞으로도 한동안 미 해군 주력 전투기로 이용될 전망이다. 이 항공기는 2002년 11월 이라크 남부의 비행 금지구역을 감시하는 서던 워치 작전에서 최초로 실전에 등장했고, 제2차 걸프전에서 지상군에 대한 근접 항공 지원 및 적의 방공망을 제압하는 임무를 수행하기도 하였다. 이렇게 실전에서 보인 빼어난 성능을 높이 평가, 호주 공군에서도 24대의 슈퍼 호넷을 운용하고 있다.
GE의 F414 엔진은 슈퍼 호넷만이 아니라 파생형인 미 해군 및 호주 공군의 EA-18G 그라울러, 인도의 테자스 경공격기 MKII 버전(F414-INS6), 스웨덴의 사브 그리펜 E/F(F414-G)에도 장착된다. 이처럼 F414 엔진은 한국 공군이 개발하는 한국형 전투기(KF-X)를 위해서도 최적의 솔루션이 될 것으로 보인다. GE항공과 한국의 인연은 1955년부터 시작되었으며, 지금까지 2,000여 기 이상의 GE 엔진이 한국에 공급되었다. GE항공 글로벌사업개발 담당 마이크 윌킹(Mike Wilking) 부사장은 인터뷰를 통해 GE항공과 한국의 오랜 우호적 관계를 강조하며, “GE엔진의 모듈형 설계는 업계 최고의 기술력을 자랑하며, 유지 비용을 최소화할 수 있습니다”라고 말한다. 특히 GE가 한국의 주요 수출 시장에 이미 제품 지원 시스템을 구축하고 있으니만큼, 향후 한국형 전투기의 수출 전망에 대해서도 긍정적인 작용을 할 수 있으리라고 조심스레 전망하기도 했다.
GE의 F414 엔진은 현재 미 해군의 부품 개량 프로그램에도 포함되어 엔진의 성능을 지속적으로 개선하는 데에 기여하고 있는데, 한국 공군이 공통적인 엔진을 사용함으로써 한미 양국의 전투기 운용과 군수 지원 측면에서 상당한 시너지 효과가 발생할 것으로도 예상된다.
GE항공에서 군용엔진사업 부사장을 맡고 있는 알 딜리베로(Al Dilibero)는 그동안 GE의 엔진 기술이 쌓아온 기술적 성과에 근거하여, 이런 엔진 개선 프로그램 덕분에 F414 엔진이 한국형 전투기 개발에 더 한층 유리한 선택이 될 것이라는 확신을 보였다.
“F414 EE는 낮은 개발 리스크를 제공합니다. 현재 미 해군과 협력하여 엔진을 개선 중이며 덕분에 성능과 내구성이 더욱 향상되었습니다. 18% 향상된 출력, 낮아진 유지 비용 등을 비롯한 여러 기능들을 KF-X에 제공할 수 있을 것으로 기대합니다.” 알 딜리베로는 F414 엔진과 관련된 로드맵을 이렇게 정리했다. 향후 F414의 개량형이 개발되면 향상된 성능과 비용 절감으로 국방 예산 절감에도 기여할 것으로 보인다.
작성일 : 19-06-19 21:41
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