디펜스 21+ 2014년 4월호에 실었던 원고입니다. 중국 관련 정보는 입수가 어려워 틀린 부분이 많이 있을 수 있습니다.

 

중국 항공산업 발전사 (2) – 헬리콥터 부분

 

중국은 광대한 영토에 비해 헬기 보유량이 매우 적었다. 하지만 외국에서 도입하거나 라이센스 또는 자체개발한 기종이 늘어가면서 헬기 보유량은 물론이고 헬기 산업의 규모까지 급격하게 커지고 있다. 소형에서 대형, 수송에서 공격헬기까지 자체적으로 개발하고 있는 중국의 헬리콥터 개발에 대해서 알아보자.

 

소련제 단순 복제에서 시작

 

중국은 회전익기인 헬리콥터(이하 헬기)를 직승기(直昇機, ZhiShengJi))라고 부르며 자체개발/생산한 모델에는 Z로 시작되는 모델명을 붙이고 있다. 중국 헬기의 시작은 다른 항공기들과 마찬가지로 건국초기인 1950년대 초반부터 사회주의 맹방이었던 구 소련의 도움이 상당히 컸다.

 

1) 중국 최초의 헬기 Z-5

 

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사진-01-01-중국 첫 헬기인 Z-5

 

중국이 최초로 생산한 헬기는 소련 밀(Mil) 설계국의 Mi-4 하운드 헬기를 면허생산한 Z-5다. 1958년 2월 Mi-4 설계도면이 건네지고 같은 해 12월에 하얼빈 항공기 제작소(현재 하얼빈 항공기제작회사, HAMC)에서 첫 Z-5헬기가 제작되어 시험비행에 성공했다.

1959년부터 생산이 시작되었지만 1963년까지 품질문제가 심각하여 본격적인 생산허가를 받진 못했다. 1963년 9월 21일 항공위원회의 생산비준을 받았고 1980년 생산이 중단될 때까지 545대의 Z-5가 생산되어 중국군과 민간에서 사용되었다.

Z-5 헬기는 1,770마력의 피스톤 엔진이 장착되었고, 최대 탑재능력은 1,500kg 이었다. Z-5는 Mi-4를 기반으로 했지만 Mi-4의 목제 메인로터가 금속제로 변경되었고 두개의 외부 연료탱크가 추가되는 등 몇 가지가 개량되었다. 최고속도는 시속 210km, 순항속도 시속 170km, 운항고도는 6,000m다.

 

2) 첫 자체제작 Z-6

 

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사진-01-02-중국의 첫 자체제작헬기인 Z-6

 

중국은 Z-5 프로젝트를 진행하면서 헬기 설계와 개발에 대한 경험을 쌓을 수 있었다. Z-5 프로젝트가 끝나자 기술독립을 꿈꾸며 1966년부터 국산 헬기 개발에 대한 연구에 돌입하게 된다.

Z-6 헬기의 기본 설계는 Z-5에서 파생된 것이지만 외형적으로는 전혀 모습을 갖췄다. 1967년부터 지상테스트를 시작했고 두 번째 시제기인 기체번호 No.6002기가 1969년 12월 25일 첫 비행에 성공했다.

1968년 인민해방군과 중국 정부로 부터 Z-6라는 형식명을 부여 받았지만, 1972년 8월 비행시험도중 추락하여 6명이 숨지는 사고가 일어났다. 시험과정에서 과도한 진동, 테일로터의 추력 부족, 엔진과 기어박스의 과열 등 만족스럽지 못한 성능 등의 이유로 설계가 변경되었지만 결국 총 15대만 생산되고 종결되었다.

엔진은 Z-5가 피스톤 엔진을 채택한 것과 달리 W-5 터보샤프트 엔진으로 바뀌었고 출력도 2,200마력로 늘어났다. 외형적으로는 동체가 연장되었고 후방에 램프도어가 장착되어 동체 크기가 Z-5보다 훨씬 커졌다.

동체에는 12명의 병력이 탑승할 수 있으며, 최대이륙중량은 7,600kg, 탑재중량은 1,200kg이었다. 최대속도는 시속 192km, 항속거리는 651km 였다.

이후 중국은 구 소련과 국경분쟁 등을 겪으면서 그동안 러시아 국경과 가까운 곳에 있던 항공기 연구 및 생산시설들을 중국 내륙안쪽으로 이동시켰다. 하지만 중국의 항공산업을 어둠의 터널 속으로 몰고 간 것은 중국 대륙에 불어 닥친 문화혁명의 광기였다.

 

서방기술의 본격적 접목

 

소련과 결별하였고 문화혁명을 겪으면서 침체에 빠졌던 중국의 항공산업은 서방이라는 새로운 기술도입선을 얻었다. 비록 소련을 견제하기 위한 서방권의 정치적인 결정이었지만 새로운 기술에 목말랐던 중국으로서는 황금과도 같은 기회를 잡은 것이었다.

 

1) 의미 있는 시작 Z-7

Z-6 프로젝트가 실패한 후 중국 헬기 개발은 주력 헬기인 Z-5를 보조하기 위해 서방제 헬기의 역공학을 통한 분석에 들어갔다. 프랑스제 에어로스빠시알(현 에어버스 헬리콥터)사의 SA 316/318 알루엣과 SA 315B 라마 헬기를 대상으로 정하고 이를 복제하기 위해 701 경량 헬기 프로젝트를 시작하면서 Z-7이라는 형식명을 붙였지만 개발에 실패했다.

하지만 이번 시도를 통해 얻은 것은 서방이라는 큰 기술 지원선이었다. 중국과 소련이 노선갈등과 국경분쟁으로 멀어지면서 소련을 견제하려는 서방 국가들의 노력으로 많은 서방업체들과 협력이 시작되면서 중국의 헬기 산업에 전환기를 맞았다.

 

2) 본격적인 서방기술 도입 Z-8

 

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사진-02-01-중국 해군용 Z-8

 

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사진-02-02-삼림화재감시용으로 투입된 AC313

 

중국은 1970년대 초반 프랑스에서 SA-312 슈퍼 프랠롱 헬기 13대를 도입했고 성능에 만족했다. 중국은 이 헬기를 해군에서 수송, 대잠 임무를 맡겼는데 이에 대한 수요가 늘어나자 역공학을 통한 생산을 결심하게 된다.

분석과 개발은 창허 항공공사가 담당했고 1976년부터 분석에 들어가 1985년 12월 11일 첫 비행에 성공하면서 Z-8이라는 형식명을 부여받았다. 주로 해군용으로 생산되었는데, 항모에 탑재할 조기경보 헬기로의 가능성을 시험하기 위해 기체 후부에 레이더를 탑재한 사진이 공개되기도 했다.

Z-8은 2010년 AC-313이라는 민수버전 헬기로 재탄생되었다. AC-313은 2010년 주하이 에어쇼에 등장한 아시아에서 개발된 최대 민간용 헬기로 자체중량만 10톤이며 이륙중량은 13톤급의 대형헬기다. 엔진은 프랫엔휘트니캐나다의 PT6B-67A 3개를 장착하고 있으며 객실에는 승객 27명을 탑승시킬 수 있다. 중국민항국의 형식 승인을 받았고 2011년 35대가 주문되었고 2015년까지 300대를 생산할 예정이다.

 

3) 중국군 주력헬기 Z-9

 

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사진-02-03-대잠헬기로 쓰이는 Z-9C

 

중국은 프랑스의 에어로스빠시알 AS-365N 도팡 헬기를 도입하면서 국내에서 라이센스 생산하면서 Z-9으로 명명했다. Z-9은 1981년에 첫 비행을 했다.

생산 초기엔 프랑스에서 부품을 공급받아 중국에서 조립했지만, 1992년 6월 16일에 조립에 들어간 Z-9B 이후로는 70% 이상의 부품을 중국내에서 생산하고 있다. Z-9B는 1993년부터 생산이 시작되었고 1994년부터 배치에 들어갔으며 현재 중국 인민해방군 Z-9 계열중 가장 많은 기체다. Z-9은 원형인 AS-365N 도팡에 비해서 복합재 비율이 약간 높은 것으로 알려져 있다.

유로콥터(현 에어버스 헬리콥터)가 도팡을 개량한 AS-565 판더를 개발하자 이 역시 라이센스하면서 Z-9C로 명명, 해군에서 대잠 헬기로 사용하고 있다.

인민해방군은 유틸리티 헬기외에 무장 버전인 WZ-9도 개발하여 경공격 및 정찰헬기로 사용하고 있다. Z-9은 케냐, 파키스탄 등으로 수출되기도 했다.

 

독자개발의 시작

 

서방기술을 받아들이면서 기술력을 축적한 중국은 자체 제작능력을 늘려나가기 시작했다. 그러나 독자개발이라고 주장하고 있지만 최소한 외형적인 면에서는 서방 기체의 설계를 기반으로 한다는 추측을 불러일으키고 있는 것도 사실이다.

 

1) 전문 공격헬기 WZ-10

 

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사진-03-01-첫 전용공격헬기 WZ-10

 

그동안 헬기들이 유틸리티 헬기였다면, WZ-10은 전용 공격헬기로서 한동안 그 존재조차 의문이었다. 개발은 1990년대 중반부터 시작되었고 2003년 4월 비행을 시작했으며 2012년 주하이 에어쇼에서 처음으로 공식적으로 선을 보였다. IHS 제인스에 따르면 2013년 중반까지 최소 5개 항공여단에 배치되었다고 한다.

2000년대 중반부터 중국에서 촬영되어 인터넷을 통해 비행시험중인 사진들이 유출되기 시작했다. 이때부터 스텔스 설계를 채택한 기체 외형으로 인해 아구스타웨스트랜드의 A129 망구스타 공격헬기의 기술이 사용된 것이 아닌가 라는 의혹들이 제기되었다. 그러던 중 2013년 7월 러시아 카모스 설계국이 1990년대 중반 중국의 의뢰로 기초설계를 했다는 것이 공개되면서 의문이 풀렸다. 하지만 엔진문제는 해결하지 못해 초기 생산품에 프랫앤휘트니캐나다의 PT6C-67C 엔진이 사용되었고 나중에 미국 정부가 이를 문제 삼아 업체를 제재했다.

기수 하단에 기관포를 장착하고 있으며, 좌우 스터브 윙에 두 개씩의 무장 포인트가 있어 총 8발의 KD-10 공대지 미사일을 장착할 수 있다.

 

2) 복제 의혹을 받고 있는 Z-11

 

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사진-03-02-소방감시 임무 수행중인 Z-11

 

Z-11은 에어버스 헬리콥터의 AS-350과 유사한 형태의 2톤급 단발 6인승 헬기다. 그러나 제작사인 창허항공공업(CAIC)는 중국이 독자적으로 설계하고 제작한 첫 번째 헬기라고 주장하고 있다.

Z-11은 군용과 민수 겸용으로 1989년 개발이 승인되었고 1994년 12월 첫 비행에 성공한 이후 훈련, 정찰, 구조, 밀수감시, 소방, 관광 등 여러 방면에서 광범위하게 사용되고 있다. 또한 무장형인 Z-11W도 개발되어 2007년 중국 정부의 인증을 획득했다.

 

3) 새로운 도약 Z-15 (AC-352)

 

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사진-03-03-AC352로 명칭이 바뀐 Z-15

 

중국은 그동안 서방기술을 도입해 라이센스 생산 또는 카피 생산을 해오던 것에서 벗어나 유로콥터와 50:50의 동등한 지분을 가지고 Z-15, 유로콥터 모델명 EC-175의 공동 개발에 나섰다. 2005년 12월 5일 공동개발에 합의한 후 개발이 순조롭게 되어 2009년 12월 4일 프로토타입이 첫 비행을 했고, 공식적인 첫 비행은 프랑스에서 2009년 12월 17일에 이뤄졌다. 중국과 유로콥터는 양쪽이 독자적인 생산/판매를 위한 지적재산권을 모두 가지고 있다.

Z-15는 최대이륙중량 7.5톤급 쌍발 헬기로 2명의 조종사와 최대 18명까지 탑승이 가능하다. 최고속도는 시속 315km, 순항속도 시속 285km, 항속거리 1260km, 상승고도 6,000m의 제원을 가진다.

현재는 군용 프로젝트 명칭인 Z-15에서 민수용 프로젝트명인 AC352로도 변경되어 불리고 있다. 그러나 EC-175가 인증을 획득하고 판매고를 올리고 있지만 AC352는 엔진을 프랫엔휘트니 캐나다제에서 터보메카와 공동개발중인 엔진을 사용하는 것으로 변경되면서 예정보다 늦어진 2014년 후반기에 첫 비행이 이뤄질 것으로 예상된다.

 

4) Z-9 기반 무장정찰헬기 WZ-19

 

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사진-03-04-Z-9을 기반으로 제작된 WZ-19

 

하얼빈항공기제작소는 Z-9 헬기를 기반으로 전용 무장정찰헬기로 개조하여 WZ-19를 개발했다. 병렬식 조종석 좌석을 AH-1 등과 동일한 텐덤식으로 바꾸고 동체 좌우폭을 줄여 공중에서 전면부 노출 면적을 줄였다. UH-1과 AH-1이 엔진부와 후방 테일붐 등을 공유하듯이 WZ-19도 Z-9의 엔진과 후방 테일붐 등을 공유하고 있다.

최근에는 마스트에 AH-64D에 장착된 롱보우 레이더와 유사한 밀리미터파 레이더가 장착된 것이 공개되었다. 중국 소식통에 의하면 Z-10용으로 설계된 버전의 경량화 버전이라고 한다. 중국이 밀리미터파 레이더를 개발했다는 사실은 AGM-114K처럼 밀리미터파 유도 미사일의 개발도 진행하고 있음을 시사한다.

 

5) UH-60의 카피로 의심받는 Z-20

 

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사진-03-05-고지대 시험중인 Z-20

 

중국 관영 신화통신은 2013년 12월 23일 북동부 지방에서 Z-20이라고 명명된 신형 다목적 헬기가 시험비행을 마쳤다고 보도했다. 시험장면이 인터넷을 통해 유출되었는데, 외형은 미국 시코르스키사의 H-60 헬기와 매우 유사하다. 하지만 전체 높이에 비해 동체가 상대적으로 낮으며, 메인 로터가 5개로 H-60의 4개보다 많다.

신화통신은 Z-20이 고지대 운용에 적합한 최대이륙중량 10톤급 기체라고 보도했는데, 중국은 1980년대 후반 미국에서 도입한 H-60의 민수버전인 S-70C 24대를 고지대에서 운용해오고 있었다.

Z-20의 제작사는 알려지지 않았지만 시험장소의 위치로 볼 때 하얼빈 항공기 제작소일 가능성이 크며 H-60 헬기를 다용도로 사용하는 미국을 모델로 삼아 수송용은 물론이고 해상작전헬기 등 다양한 목적으로 사용할 것으로 예상된다.

그동안 중국의 각 헬기 제작사를 거느리고 있는 중국항공공업헬기공사(Avicopter) 제품군에서 10톤급 기체 부분이 비어있었지만 Z-20의 개발로 이 부분도 채워져 1톤에서 13톤에 이르는 다양한 제품군을 보유하게 되었다.

 

6) 잃어버린 연결고리 Z-12, 13, 14

위에 언급된 기체들의 중간에 Z-12, 13, 14가 빠졌는데, 이들은 개발이 중단된 프로젝트로 보면 된다. Z-12 헬리콥터는 5~6톤급 수송헬기로 개발하려던 기체로서, 5톤급의 군용수송버전, 6톤급의 공격형 버전, 5-6톤급의 상업용 수송버전으로 개발될 예정이었지만, 현재는 개발이 중단된 것으로 알려져 있다. 13과 14의 정체는 아직 밝혀지지 않았다.

 

엔진 국산화 노력

 

중국은 기체뿐만 아니라 엔진 국산화에도 심혈을 기울이고 있다. 첫 시작은 Z-6 헬기에 장착하려던 WZ-5 터보샤프트 엔진이었지만 충분한 성능을 내지 못해 실패로 기록되고 있다.

현재 생산중인 엔진은 Z-8 헬기용 WZ6, Z-9과 WZ-19 헬기용 WZ-8, WZ-10 공격헬기용 WZ9 엔진 그리고 Z-15용으로 개발하고 있는 WZ16 엔진이 있다. WZ16은 프랑스 터보메카사와 공동으로 개발하고 있는데, 터보메카에서는 아리덴-3C로 부르고 있다. 이 엔진은 최대출력이 1,800 마력에 이를 것으로 예상되고 있다.

프랑스 업체들은 기체뿐 만 아니라 엔진 등 모든 부분에서 중국과 밀접한 관계를 맺고 있는데, 여객기 제작업체인 에어버스도 동일한 전략을 사용하고 있다.

 

중국은 지금까지 설명한 여러 기체들 외에도 많은 기체들을 라이센스 생산하거나 합작생산하고 있다. 중국의 헬기 산업 육성 정책은 2000년대 후반까지 미약하던 중국 헬기 시장을 폭발적으로 발전시키는 원동력이 되었고 서방 헬기와 비교하여 아직은 품질면에서 부족하지만 저렴한 가격을 무기로 수출을 늘리고 있다.

 





    



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