오늘 함께 만나볼 해외 기사는 바로 미국이 만든 전투기의 제왕 F-22 랩터와 도전자로 등장한 러시아의 Su-57 PAK FA가 승부를 한다면 어떤 결과가 나올까?를 분석한 미 국방 전문매체 National Interest의 기사입니다.
사실 2005년에 이미 실전 배치되어 14년 넘게 실전 운용되어 오고 있는 F-22와 이제 겨우 실전 배치에 들어갈 준비를 하고 있는 Su-57을 비교하는 것에는 약간의 무리가 있다고 볼 수 있습니다. 14년이라는 세월 동안 또 많은 기술 발전이 이루어졌을 테니까요. 하지만 14년이 지난 지금까지도 최강의 자리를 차지하고 있을만큼 미국의 F-22는 시대를 앞서간 전투기라는 의미도 되겠습니다. 미 공군 중령인 마이크 도저 샤우어는 F-22를 두고 이런 말을 했다고 합니다.
"F-22는 한 번에 너무 멀리 도약한, 진화가 아닌 혁명적인 전투기이다."
그럼 기사 내용을 살펴보겠습니다. 기사가 워낙 상세하게 설명을 하고 있어서 기사 소개 이후에 부가적인 분석은 필요 없을 듯 합니다.
____________________________
러시아가 PAK-FA / T-50 전투기를 Sukhoi Su-57로 공식적으로 지정했다는 사실은 5세대 전투기 분야의 경쟁이 점점 더 가열차게 진행되고 있다는 사실을 상기시켜 준다. 미국, 중국, 러시아, 일본 그리고 대한민국은 각자가 5세대 전투기를 디자인하기 위해 노력하고 있지만 아직까지는 미국의 F-22 랩터, F-35 조인트 스트라이크 파이터 및 중국의 J-20 전투기 3종류만이 실제로 운용되고 있는 중이다. 한편으로는 미국과 나토 사이에 또 다른 한편으로는 미국과 러시아 사이의 긴장감이 높아지면서 사람들은 궁금해 하기 시작했다. 러시아의 수호이 57이 실제 운용에 들어간다면 미국의 F-22 랩터와 어떻게 비교될 수 있을 것인가?
F-22 랩터는 원래 F-15C 이글과 같은 맥락으로 개발된 공중 우세 전투기로써 F-15C를 대체하기 위해 이 세상에 등장했다. F-22는 록히드 마틴 (Lockheed Martin)에 의해 설계되고 제작되었으며, 록히드 마틴은 최초로 실전 운용된 스텔스 전투기인 F-117A 나이트 호크를 제작해 본 경험을 가지고 있었다. 1990년에 프로토 타입인 YF-22 전투기가 노스롭(Northrop)의 YF-23 Black Widow II와의 성능 비교 비행에 참여했으며 스텔스 기능과 기동성에서 좋은 평가를 받아 경쟁에서 승리했다.
스텔스(Stealth)는 F-22의 기본 기능이었으며 이 전투기의 스텔스적 특징 중 일부는 초기에 제작된 슈퍼 컴퓨터인 Cray에서 수행한 시뮬레이션 결과에 의해 결정되었다. F-22의 디자인은 다이아몬드 모양의 날개와 날카롭게 깎인 듯이 만들어진 표면으로 센서 회피 기능을 극대화한다. 스피드 브레이크 (비행 중이나 착륙시 감속하기 위한 보조 날개: 역주)와 내부 무기 수납창 도어 및 엔진 배기 장치는 F-22의 레이더 반사를 최소화하기 위해 톱니 모양으로 되어 있으며, 세로로 된 큰 꼬리 날개는 특정 각도에서 전투기의 적외선 반사를 줄여 준다. 또한 F-22의 금속 표면은 레이더를 흡수하는 성질의 물질과 페인트로 코팅되어 있다.
Cray 슈퍼 컴퓨터의 사용은 F-22를 고도의 기동력을 지닌 전투기로 만들어 주었으며 특히 높은 받음각(angle of attack)일 때 뛰어난 기동력을 발휘할 수 있었다. F-22의 핵심적인 특징은 추진축(pitch axis)에 추력 편향 노즐(thrust vectoring - 로켓이나 제트 엔진의 추진 분사 방향을 조정하여 비행 방향이나 자세를 제어하는 기능: 역주)을 적용한 것이다.
비행 추진축에 추력 편향 노즐을 적용한 덕분에 F-22는 높은 공격 각도에 있을 때 엔진 출력과 기동력을 효과적으로 결합할 수 있었고 이를 통해 근접 공중전 Dog Fight에서 많은 이점을 만들어 낼 수 있었다. 전방으로 튀어 나와 있는 조종석 캐노피는 지금까지 만들어진 단일 폴리카보네이트 캐노피 중 가장 큰 것으로 F-22가 생산되는 동안 제조되었으며, 조종사에게 탁월한 시야를 제공한다. 이러한 우수한 조종성과 가시성의 조합을 통해 F-22 Raptor의 파일럿들은 가시 범위 내에 존재하는 위협을 빠르게 감지하고 결단력 있게 대응할 수 있게 되었다.
F-22는 F-15이글 보다 40% 더 높은 총 70,000 파운드의 추력을 생성하는 한 쌍의 F119 애프터 버닝 터보 팬 엔진으로 구동되며 랩터가 애프터 버너를 켜지 않아도 마하 1.4의 속도로 초음속 순항(super cruising)을 할 수 있도록 만들어 F-22의 작전 범위를 확장시켜 준다. 스텔스 기능 때문에 외부 연료 탱크를 전투기 외부에 실을 수 없는 전투기에 있어 이는 매우 중요한 고려 사항이 될 수 밖에 없다. F-22의 주요 센서인 AN/APG-77 레이더는 적기의 위협 범위보다 더 긴 사정거리를 지니고 있어 적기가 F-22 랩터를 감지하기 전에 먼저 적기를 탐지하고 분류할 수 있게 되고 그 결과 이 미국 전투기는 먼저 볼 수 있을 뿐만 아니라 먼저 쏠 수 있는 능력도 갖추게 된다.
랩터에는 3개의 무기 창이 있으며,이들 중 2개는 AIM-9M/X 사이드 와인더 적외선 유도 미사일 1개를 장착할 수 있고, 동체 하부 무기 창은 사정거리 105km를 지닌 6개의 AIM-120 AMRAAM "Slammer" 레이더 유도 미사일을 수용할 수 있다. 중앙에 장착된 무기 창에는 JDAM 위성 유도 폭탄 또는 최대 4개의 600갤런 용량의 연료 탱크를 운반 할 수도 있다. F-22에는 6 배럴, 20 밀리미터의 M61A2 개틀링 건이 오른쪽 날개 안쪽에 설치되어 있는데 5초간 연속적으로 발사할 수 있을 정도로 충분한 탄약을 가지고 있다.
Su-57에 대해서는 알려진 것이 별로 없다. 7년간의 시험 비행에도 불구하고, 이 전투기에 대한 많은 세부 사항은 여전히 수수께기로 남아 있을 정도이다. 그나마 지금까지 알려진 바로는 러시아 항공기 설계국 Sukhoi가 Su-57 전투기, 특히 엔진과 같은 주요 구성 요소를 개발하기 위해 고군 분투하고 있다는 사실 정도이다. 최초의 작전용 Su-57 전투기는 2019년에 러시아 항공 우주군에 합류할 예정이다.
둘 다 5세대 전투기임에도 불구하고 Su-57은 F-22 랩터와 전혀 다른 별개의 디자인 철학에서부터 탄생했다. 속도, 기동성 및 스텔스라는 3가지 주요 영역에서 F-22 랩터는 기동성과 스텔스 성능에 중점을 두었다. 반면에 Su-57은 기동성과 속도에 중점을 두고 있어 F-22와 경쟁을 벌였던 노스롭의 스텔스기 YF-23 Black Widow II와 비슷하다는 점에서 모두가 동의하고 있다.
전문가들은 Su-27 Flanker 전투기의 현대화를 통해 레이더 피 탐지성을 최소화 시키고 거기다 더 높은 기동성까지 부여한 형태로 진화한 전투기가 바로 Su-57이라고 생각하고 있다. 항공 관련 저술가인 피오트르 부토스키(Piotr Butowski)의 주장에 따르면 이전 세대의 전투기보다 새로이 만들어지는 전투기가 높은 정역학적 불안정성을 가지면 가질수록 초음속에서 훨씬 뛰어난 기동성을 가지게 된다.
Su-57 성능의 가장 중요한 원동력은 바로 두 개의 트윈 엔진이다. 새턴 이즈데리에 30 (Saturn izdeliye 30) 엔진은 각각 24,054 ~ 35,556 파운드의 추력을 발생 시키며 이는 F-22의 F119 엔진과 함께 최고의 퍼포먼스를 보여주는 엔진 중 하나이다. 이 트윈 엔진은 Su-57 전투기를 최대 마하 1.5의 속도로 초음속 순항시키는 목적을 지니고 있었지만 불행하게도 새턴 이즈데리에 30의 개발은 큰 어려움을 겪고 있으며 결과적으로 러시아에서 만든 새로운 Su-57 전투기들 중 첫 12대는 이즈데리에 30 엔진이 아닌 65,000 파운드의 추력을 지닌 Su-35의 엔진 새턴 AL-41F1 트윈 터보 팬을 대신 장착하게 되었다.
Su-57은 N056 비엘카 Byelka 레이더 시스템과 L402 전자전 대책(ECM) 제품군을 갖추고 있다. 양 날개에 장착된 L- 밴드 AESA 레이더는 적군의 스텔스 전투기 탐지를 위한 주요 수단이 될 것이며, 더 짧은 범위에서는 적외선 탐지 및 추적 시스템을 포함하고 있는 101KS Atoll 전자 광학 제품군이 조종사를 도와 타겟을 추적하며 적외선 유도 미사일로 표적과 교전할 수 있도록 지원해준다.
Su-57에는 사실상 전투기 전체 길이의 대부분을 차지하는 2개의 대형 내부 무기창이 나란히 배열되어 있다. 각 무기창은 최대 4개의 장거리 레이더 유도 공대공 미사일 K-77M을 탑재할 수 있다. NATO 닉네임으로 AA-12 아처로 알려진 이전 버전인 K-77과 비교해 봤을 때 K-77M 미사일은 보다 큰 몸체와 AESA 레이더 추적 장치를 갖추고 있어 최대 160km 범위에서 매우 민첩하게 움직이는 표적도 명중시킬 수 있다고 한다. PAK FA는 또한 K-74M2 단거리 적외선 유도 미사일 한 쌍도 적재하고 있다.
만약 F-22와 Su-57이 얼굴과 얼굴을 마주보며 정면 대결을 한다면 어떤 양상이 펼쳐질 것인가? 두 전투기의 서로 다른 설계상의 우선 순위는 두 전투기가 어떤 범위에 있느냐에 따라 각각에게 완전히 다른 방향의 이점을 제공하게 된다.
Su-57의 설계상의 우선 순위와 갖추고 있는 장비로 봤을 때 장거리에서 위협을 탐지하고 제거하는 것이 더 유리하다. 이렇게 장거리에서 적을 탐지하고 위협을 배제하는 전략의 핵심에는 Su-57 레이더가 반드시 장거리에서 적의 스텔스기를 감지할 수 있어야만 한다는 전제가 깔려 있다. 스피드에 중점을 두고 설계된 전투기인 Su-57의 빠른 속도는 적의 공격에 신속하게 대응하거나 이길 수 없는 싸움이라고 판단된다면 재빨리 철수할 수 있는 기회를 제공한다. 하지만 일단 두 대의 전투기가 가시 거리 안으로 가까워지면 Su-57의 기동성과 적외선 탐지 및 추적의 조합은 상대에게 치명적인 위협이 될 것이 분명하다.
반면에 F-22 랩터는 스텔스와 기동성에 중점을 둔 전투기이다. F-22 또한 장거리에서 적을 탐지할 수 있으며, 만약 스텔스 기능을 통해 적의 레이더를 피할 수 있다면 적기가 눈치채기 전에 매복을 설정하는 행동을 할 수 있다. 따라서 F-22는 두 전투기가 서로의 가시 범위 내에 들어가기 전에 초기에 주도권을 쥐고 전투에서 이길 가능성이 더 크다고 볼 수 있다. 이러한 F-22 랩터 전략의 핵심에는 F-22의 스텔스 성능이 Su-57 전투기의 L 밴드 AESA 레이더의 정찰에서부터 스스로를 숨길 수 있도록 보호가 가능해야 한다는 전제조건이 필요하다. Su-57이 얼마나 우수한 기동성을 지녔는지를 제대로 파악하고 있지 못한 상황에서 근접 공중전 Dogfight이 벌어질 경우 누가 우세를 차지할 것인가는 예견하기가 쉽지 않지만 미국 스텔스기에는 없고 러시아 전투기에는 있는 적외선 탐지 및 추적 시스템이 승부를 결정짓는 중요한 보너스가 될 것이다.
F-22 랩터는 세계 최고 수준의 뛰어난 전투기로써 그 누구도 넘보기 힘든 1인자 자리를 차지하고 있다. 서로 다른 설계 사상으로 만들어진 Su-57은 1인자인 F-22에 대한 훌륭한 도전자임을 스스로 입증할 수 있을 것으로 보이며 임무 수행이 가능한 최초의 5세대 전투기였던 F-22에 어울리는 적수가 될 것으로 보인다. 이 두 전투기가 실제로 전장에서 만난다면 그것은 오랫동안 기억에 남을만한 명 전투가 될 것이지만 그 전투의 결과로 우리는 훨씬 더 엉망이 되고 망가진 세상에서 살아가야만 할 것이다. 그러니 F-22 Raptor와 Su-57 PAK FA가 실제로 전장에서 만나는 일은 절대 일어나서는 안될 일로 놔두고 우리는 그냥 상상의 나래를 펴는 것으로 만족하도록 하자.
_________________________
Death by Stealth: America's F-22 vs. Russia's New Su-57 (Who Wins?)
We have some ideas.
nationalinterest.org
이 포스팅을 유튜브 영상으로 보고 싶다면? https://youtu.be/8nMY-zxfyXI
