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  1. 2011.04.07 VJ 101과 VAK 191

세계 첫 수직으로 이륙해
       초음속 비행


독일은 초음속 수직이착륙기 개발에 상당한 열의와 투자를 집중했던 국가다. 1955년에 나토에 가입하면서 새로이 개편된 서독 공군은 전술기의 핵심을 모두 수직이착륙기로 구성한다는 원대한 구상을 꿈꾸었다. 긴 활주로는 적의 공격에 취약하기 때문에 활주로 없이 야전에서 분산 운용이 가능한 수직이착륙기는 장점이 충분히 있어 보였다.

이를 구체화하기 위해 독일은 전투기·공격기·수송기 등 세 가지의 핵심 군용기를 수직이착륙기로 개발한다는 계획을 1960년대에 추진했다. 독일이 가장 먼저 개발한 기종은 EWR VJ 101이었다. EWR VJ 101에서 EWR은 제작사 컨소시엄 이름을, VJ는 수직이착륙 전투기(Vertikal Jager)를 의미했다.VJ 101의 요구도는 1956년에 완성됐고, 본격적인 개발은 1959년부터 시작됐다.

VJ 101은 처음부터 독일 공군의 최신예기 F-104G를 대체하고자 개발됐기 때문에 요구도 수준이 상당히 높았다. VJ 101에 요구된 작전반경은 54~270nm, 최대상승한도 7만2200ft, 최대속도 마하 2.5였다. 당시 F-104G가 고도 5만ft까지 도달하는 데 약 140초가 소요된 반면 VJ 101은 6만5600ft까지 90초 이내에 도달할 것이 요구됐다. 마하 2.5 속도에 이 정도 상승 성능이라면 1960년대 기술 수준으로 최상급에 속하는 것이었다.

수직이착륙에 도전하기 위해 독일은 새로운 실험 장비를 개발해 연구를 거듭했고, 비행제어 계통과 조종사의 숙달훈련이 마무리되자 실제 VJ 101C가 날아올랐다. VJ 101C X1의 첫 공중정지비행은 1963년 4월 10일에 이뤄졌다. 그리고 수직이륙 후 수평으로의 전환비행도 동년 9월 30일에 이뤄졌다.놀라운 것은 X1 시제기가 1964년에 수평비행에서 후기연소기 없이 마하 1.08로 음속을 돌파한 것이었다.

수직으로 이륙해 초음속 비행에 최초로 성공한 역사적인 순간이었다. 후기연소기가 부착된 X2 시제기는 원활한 초음속 비행이 가능해 마하 1.14를 기록했지만 양산에 이르지는 못했다. VJ 101이 전투기 대체가 목적이었다면 VAK 191은 피아트 G.91 공격기 대체가 목적이었다. VAK 191에는 저고도로 침투해 핵폭탄 1발을 적지에 투하하고 귀환한다는 핵공격 단일 임무수행이 요구됐다.

VAK 191은 영국 해리어와 유사한 방식의 추력편향식 엔진을 사용했다. 하지만 독일은 소형 엔진을 사용해 고속 성능을 추구했다. 부족한 수직 추력은 기체 전후방에 탑재된 수직전용 엔진 2개가 보완했다. 제작된 VAK 191 시제기는 1971년 9월, 초도비행에 성공했다.

이미 VJ 101을 통해 수직이착륙과 초음속 비행의 결합을 이끌어 냈던 독일은 당시로서 최첨단이었던 전자식비행제어(FBW) 기술까지 VAK 191에 적용해 비행에 성공시켰던 것이다. 비록 양산에 이르지는 못했지만 VJ 101과 VAK 191을 통해 독일은 수직이착륙 초음속 비행에 대한 중대한 성과를 거둘 수 있었다.

<임상민 국방기술품질원 공중전력팀>

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Posted by 마니아군
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