수직 이착륙 전투기(VTOL) 의 원조 영국의 자존심 헤리어 전투기(F-35B의 형님) 성능과 특징

 

1950년대에 벌어진 6·25전쟁 중 사상 최초로 제트기가 전장에 등장한 가운데, 참전국들은 산지가 많은 데다 활주로가 제대로 깔리지 않은 환경에서 전투기를 운용하는 것에 한계가 있음을 실감했습니다.

이로 인해서 활주로가 필요한 수평이착륙 방식 대신 최소한의 공간만 확보되면 이착륙이 가능한 수직이착륙(VTOL)기술을 연구하기 시작했습니다.

롤스로이스사는 1950년대에 골조 틀 위에 엔진만 얹은 추력측정장비[TMR, Thrust Measuring Rig: ‘하늘을 나는 침대틀(flying bedstead)’이라는 별명으로 유명]를 제작해 수직이착륙 기술의 토대를 만들었으며, 1957년에는 브리스톨 엔진(Bristol Engine) 사가 호커 에어크래프트(Hawker Aircraft) 사와 합작으로 올림푸스 및 오르페우스 제트 엔진의 특성을 합친 방향전환형 팬 제트(fan jet) 엔진인 ‘페가서스’의 개발에 돌입했다.

이 과정에서 프랑스의 항공 컨설턴트인 미셸 위볼트(Michel Wibault)가 설계한 추력편향 컨셉 설계가 적용되었으며, 브리스톨 엔진 사는 이를 수차례 개량하면서 엔진 크기와 중량을 소화하는 데 성공했습니다.

나토는 1961년 미래에 도입해야 할 전투기 설계 상세 요구도를 짜기 시작하면서 나토 기본 군사 요구도 3(NMBR 3)를 발행했다. 나토는 이 문서를 통해 도입해야 할 차세대 기체를 초음속 전투기(NBMR-3a)와 아음속 전폭기(NBMR-3b)로 나누었으며, 공산국가들이 유럽 대륙에서 기습적으로 지상군을 진격시켜 주요 활주로를 점령한 경우를 대비해 수직/단거리 이착륙(V/STOL) 항공기의 도입을 추진하기로 했습니다.

NMBR 사업의 좌초와 함께 영국 왕립 공군과 왕립 해군은 해·공군 겸용 전투기의 도입을 추진했습니다. 우여 곡절 끝에 해리어는 1969년 4월 18일부터 왕립 공군에서 전력화 되었으며, 1977년부터는 경 항모에서 운용할 수 있도록 스키 점프대 이륙 테스트를 1977년부터 실시했습니다.

이후 영국 왕립 해군도 함재기용 형상을 도입하면서 시 해리어(Sea Harrier)로 명명했다. 미국 또한 해병대용 강습 상륙함에서 운용할 용도로 단거리 수직이착륙이 가능한 해리어를 후보로 판단했으며, 1969년 해리어 도입을 위해 맥도넬 더글러스 사가 호커 시들리와 파트너십을 체결하면서 AV-8A 해리어로 명명했습니다.

이후 미국의 맥도넬 더글러스는 아예 기존 AV-8A 설계를 처음부터 손봐 AV-8B 해리어 II로 재설계했고 이렇게 탄생한 AV-8B 해리어 II는 주익, 조종석 높이, 동체 크기를 변경했으며 양쪽 날개당 하드 포인트(hard point)를 1개씩 더 추가했으며, 늘어난 크기에 맞도록 업그레이드된 페가서스 엔진을 장착했습니다.

공동개발 사업에서 철수했던 영국은 기존에 운용 중이던 1세대 해리어 시리즈의 도태 시기에 따라 대체 기종을 고려하던 중 미국이 계속 진행한 AV-8B 해리어 II 계획에 관심을 두게 되었고, 주익 크기를 키우고 앞전 스트레이크만 영국 쪽 설계를 반영하면 영국군 요구도에 맞출 수 있다고 판단하여 다시 영·미 공동개발을 제안했습니다.

이렇게 공동 개발된 AV-8B 해리어 II의 초도 비행은 1981년 11월에 이루어졌으며, 미 해군 및 해병대와 스페인 해군, 이탈리아 해군에 주로 납품되어 함재기용으로 활용되었습니다. AV-8B 해리어 II는 2003년에 생산 라인이 중단될 때까지 22년간 약 340대가 양산되었다.

현재에도 AV-8B 해리어 II는 미 해병대와 해군에서 운용 중이며, 차세대 수직이착륙 항공기인 F-35B 라이트닝II가 도입되기 시작하면서 순차적으로 도태될 예정입니다.

수직이착륙 헤리어 성능과 특징.

분류 : 전투기
제작국가 : 영국
제원 : 수평비행시 마하 0.95, 급강하시 마하 1.3, 길이 13.91m. 너비 7.7m. 무게 5.5t. 최대중량은 수직이착륙방식(VTOL) 때 7.3t, 단거리이착륙방(STOL) 때 11t에 불과하며, 최대속도는 수평비행시 마하 0.95, 급강하시 마하 1.3입니다.

영국이 12년간 연구 끝에 개발한 세계 최초의 수직이착륙기로서 수직이착륙 ·단거리이착륙 및 보통이착륙을 선택할 수 있습니다.

제트엔진의 추진방향을 변경할 수 있게 되어 있어, 이륙 시에는 아래쪽을 향해서 분사하여 수직으로 상승하고, 이륙 후 분사방향을 수평으로 변경함으로써 수평비행을 할 수 있다. 공중급유 없이 최대 3,700km를 항속할 수 있고, 1회 공중급유를 받으면 5,560km를 항속할 수 있으며, 7시간 동안 체공할 수 있다.

또한 30mm포 1문과, 454kg 폭탄 3개 및 로켓 19발을 탑재한다. 긴 활주로가 필요하지 않고 아무데서나 이착륙할 수 있으므로 지상작전의 근접항공지원용 공격기로서, 정찰임무 등에 유효하게 사용될 수 있으나, 전투성능면에서는 최신의 전투기에 미치지 못한 것으로 평가됩니다.

해리어의 특기는 추진력의 방향을 자유자재로 바꿀 수 있다는 데 있다. 수직 이착륙은 물론 날아가고 있을 때에도 갑자기 아래로 쑥 내려간다든지, 올라간다든지, 급브레이크를 건다든지, 급선회한다든지 할 수 있다. 그러므로 해리어를 추적하는 적기 쪽에서 볼 때는 갑자기 시야에서도 레이더에서도 사라져 버리는 것입니다.

추진력의 방향을 바꾸는 특제 엔진은 롤스로이스사의 페가수스입니다. 2축의 터보 팬 엔진으로 추진력은 9750㎏. 보통의 엔진과 다른 것은 거북의 네 다리처럼 생긴 4개의 가변 노즐을 가지고 있다는 점입니다.

이 노즐의 방향을 위아래로 자유자재로 바꿀 수가 있기 때문에 나는 방향도 순간적으로 변환시킬 수가 있습니다. 수평 비행하다가 느닷없이 아래로 곤두박질하는가 하면, 급격하게 상승할 수도 있는 것입니다. 그뿐만 아니라 해리어는 공중에서 뜬 채로 꼼짝 않고 정지할 수도 있는 '호버링'가능 합니다.