보잉 T-7A 레드 호크(Boeing T-7A Red Hawk)

[管韻]

보잉 T-7A 레드 호크(Boeing T-7A Red Hawk)

T-7A 레드 호크는 보잉과 사브가 공동개발한 미국 공군의 차기 고등 훈련기다. T-38을 대체하는 T-X 프로그램에서 록히드마틴과 KAI의 T-50A와의 경합을 거쳐 선정되었다. 선정 이전에는 임시로 보잉 T-X 혹은 BT-X라고 불렸으나 이후 2019년 9월에 해당 제식명을 공식 부여받았다. 미국 공군용으로 351대(최대 475대)가 생산될 예정이다.

하드웨어 성능보다는 가격을 중시한 개발 목표를 가졌다. 보잉의 생산 능력과 여객기 사업에서 파생된 최신 공정, 사브의 설계 간소화 기술과 원가절감 노하우가 발휘되었다. 미국 정부가 추산한 예상 총 사업비 163억 달러의 약 56% 밖에 안 되는 92억 달러의 가격으로 T-50A를 제치고 수주에 성공했다.

스마트폰처럼 앱 기반 소프트웨어를 통해 최신 환경에 따라 수월하게 업데이트하거나 최적화할 수 있다. 지상 시설과의 데이터링크를 통해 비행 중 실시간으로 모의 전투 시뮬레이션을 내려받는 기능이 있다. 그리펜 전투기처럼 몇 가지 공구만으로 간단하고 빠르게 분해, 정비가 가능하다고.

미 공군은 제2차 세계대전 당시 최초로 흑인으로 구성된 미 육군 항공부대 제332전투비행대 '터스키기 에어맨'의 용맹함을 기리기 위해 차세대 고등훈련기 꼬리 날개를 붉은색으로 도색하고 레드 호크라는 공식 애칭을 붙였다. 2021년 들어 보잉은 T-7A 로 부르던 기체 이름을 eT-7A 라는 특이한 마케팅용 이름으로 부르기 시작하고 있는데 이는 디지털 기술을 적용한 3D 컴퓨터 설계와 전면적 시뮬레이션, 생산 자동화 등의 새로운 설계기술와 생산방식를 적용한 보잉의 e시리즈 항공기의 첫번째라고 설명하고 있다.

2022년까지 개발 완료 후 2023년에 저율생산에 들어가 2024년에 IOC를 획득할 예정이었다.

배치시기가 2024년인데 이는 미 공군의 낡아빠진 T-38 훈련기가 도저히 버틸 수가 없는 시기다. 4+a년이나 되는 훈련공백을 우려하고 있다고. 여기에는 보잉이 입찰을 미루어, 미 의회가 T-X 프로그램을 지연시켰던 사정이 있다. 다만 단순하게 보잉 봐주기라고 여길 수는 없다. 경합 없이 단독으로 록히드-KAI의 T-50A를 채택했다면, 가격이나 옵션 요청 등에서 큰 손해를 볼 상황이었기 때문이다.

만약 T-7A 가 이런 짧은 기간에 예산을 초과하지 않고 새로운 기체의 개발과 생산 및 전력화에 성공한다면 이는 군용기 개발역사에 매우 획기적인 성공으로 평가될 수 있다. 과거 새로운 군용기의 개발은 10-20년 씩 걸리는 것이 보통이었고 수많은 문제점으로 일정이 한없이 늘어지고 예산을 초과하는 것이 다반사였다. 하지만 T-7A는 예상 이상으로 매우 짧은 기간에 개발되고 별 문제없이 생산에 들어가는 등 과거 군용기와는 확연하게 다른 빠른 개발 진행 행보를 보이고 있어서 미공군도 이런 빠른 프로젝트의 진행과 성공 조짐에 매우 고무되었다.

디지털 전체 모형 제작, 유체역학 시뮬레이션, 3D 프린팅, 3차원 CAD, 컴퓨터 형상관리 등 컴퓨터 기술을 대량으로 적용해 풍동실험이나 시제기 제작을 줄이고 1차 설계 성공률을 높이고 시행착오를 줄여서 예산소요와 개발기간을 단축하는 디지털 엔지니어 기술을 적용하였다. 그래서 미 공군은 이런 빠른 설계 및 개발과 생산기술을 활용하여 미국의 차세대 6세대 전투기인 NGAD 전투기의 개념시제기를 개발한다든지 T-7A를 기반으로 하는 무장버전을 개발한다든지 또는 유지비가 비싸고 문제가 많은 F-35의 생산을 줄이고 F-16 을 대체할 완전히 새로운 전투기를 처음부터 새로 개발할 구상을 띄우고 있다. 일본도 차세대 전투기인 F-3 개발에 디지털 엔지니어링을 적극 채용할 계획이다.

2019년 11월 19일 T-7A가 저고도 고속 비행 테스트에 성공했다. T-7A는 150피트(45.7 미터) 고도에서 901km/h(560 mph)의 고속 비행을 했다.

2021년 2월 24일 첫번째 양산기 조립이 시작되었다고 발표하였다. 2020년 제작사인 보잉이 737 사태에 이은 코로나 사태로 구제금융을 신청하는 등 여러 우려가 있었으나, 보잉은 1차 조립 합격률이 75%나 늘어나는 등 매우 순조롭게 진행되고 있어서 일정을 연기할 중대 문제도 거의 없다고 주장하며 2023년으로 예정된 최초 납품 등 일정 준수에 강한 자신감을 보였다.

2021년 6월 16일 결국 기술적 문제가 발생해 프로그램 일정이 최소 1년, 최대 15개월 가량 밀릴 거라는 이야기가 나왔다.# 이렇게 기간이 밀리면 초기 예정가격보다 비싸질 가능성이 크다. 결함 이유는 고받음각에서 예상보다 빨리 실속에 접어들고, 윙 락(wing rock)이라는 치명적인 문제가 발견되었기 때문이다. 윙 락은 고받음각에서 횡공기의 진동에 의해 항공기 구조 전체에 걸쳐 떨림이 일어나는 현상으로, 이를 해결하려면 날개 및 동체의 형상을 바꾸거나 기체의 구조강성을 높여야 한다. 이렇게 되면 결국 시간과 돈이 더 들 수밖에 없게 된다.

일단 보잉은 윙락 문제를 FBW 소프트웨어 튜닝으로 해결했다는 모양. 하지만 코로나19로 인한 생산지연은 여전하다.

기간이 밀리더라도 미국은 군 전략과 밀접한 보잉이라는 기업을 버릴 수는 없다. 예정된 도입은 정상적으로 이뤄지겠지만, 시기가 늦춰지고 가격도 올라간다면 도입대수가 줄어들 수도 있다. 가령 최대 도입량은 475기지만 최소 도입량은 351기로 120대 이상 차이다. 가격이 비싸지거나 양산시기가 늘어져 T-50과의 혼성운용으로 가면 120대 정도가 날아갈 수도 있다는 뜻. 보잉은 KC-46, V-22 등에서 개발 지연과 비용 떡상을 초래한 사례가 많아 기우만은 아니다.

어찌됐든 납기일을 맞춰 개발에 성공하지 못하면 세계 방산시장에서의 보잉의 신뢰성에 금이 가는 것은 피할 수 없는 일이 된다. 안 그래도 737 MAX 문제로 민간 여객기 쪽에서 신뢰성이 떨어졌는데 군용기에서까지 문제를 일으키는 것은 절대로 피해야 할 일이지만 현재 보잉의 상황은 그리 만만치 않은 편이다.

T-X 프로그램만 바라보며 기다리고 있던 유럽 등의 서방국가에서 더는 기다리지 못하고 M-346이나 T-50 골든이글을 구매하는 쪽으로 흘러가 파이를 갉아먹는 사태가 생길 수도 있다. 어느 쪽이든 보잉 입장에선 손해이다.

이미 군훈련을 위탁 받는 민간 업체들에서 T-50A사양에 대한 논의가 오가고 있다. (캐나다, 미국)

미 해군도 2028년까지 새 훈련기를 도입하려는 중이다. T-7의 완성이 많이 늦어질 경우 해군에선 아예 T-7을 배제해버리고 T-50이나 T-100(M-346의 T-X 프로그램 출품 버전)으로 넘어갈 수도 있다. 비록 공군만큼 수량이 많지는 않겠지만 미군에 제식 훈련기로 납품하는 기종이라는 타이틀은 세계 방산시장에서도 큰 메리트를 갖게 되므로 다른 기종이 선정될 경우 T-7의 해외 판매에 걸림돌이 될 수밖에 없다.

다만, 해군 훈련기의 소요 사양이 캐터펄트와 어레스팅 기어를 이용한 항공모함 이착함을 포함하지 않는 것으로 발표되었기 때문에# 어레스팅 후크 장착과 이에 따른 기골 보강의 필요가 없어 해군 버전의 개발에 시간이나 비용이 크게 추가되지 않을 가능성이 클 것으로 예상되었으나 항공모함에 터치 앤 고를 함은 물론이고 높은 강하율의 착륙 성능을 요구하기 때문에 여전히 기골 강화는 필요할 것으로 보인다.

이로 인해 기간이 크게 지연되거나 비용이 많이 늘어나지 않는다면, 해군 훈련기 또한 저렴한 T-7의 채택 확률이 높다고 예상할 수 있다.

제원 논란이 생긴 이유는 공식 제원이 아직 발표되지 않았기 때문이다. 추진 기관(단발)은 KAI의 T-50 계열에 채택된 GE F404 엔진으로 결정되었다. 일부 인터넷 사이트에서 길이 14.15 미터, 날개폭 10 미터, 공허자중 3,250 kg, 최대이륙중량은 5,500 kg 정도라는 비공식 제원이 떠돌고 있는 반면, "기종 선정이 끝난 후 밝혀진 바로는 자체중량이 5.7톤"이라는 주장도 떠돌고 있다.

크기에 대해선 militaryfactory.com에서 제시한 값을 제외하고, 보잉에서 직접 판매하는 1:48 스케일의 모형을 통해 전장 14.63m(48ft), 전폭 9.75m(32ft), 전고 3.65m(12ft) 정도로만 추측할 수 있을 뿐이다. T-38(14.14m × 7.7m × 3.92m)보다는 조금씩 큰 편.

그리고 보잉은 FA-50처럼 경공격기 버전을 예고한 바가 있다. 그러나 이건 어디까지나 보잉의 립서비스인 상태이지, 경공격기의 기본 중 기본인 파일런 장착 시연 등은 한 번도 한 적이 없어서 이런 논란을 부추기고 있다.

아래의 논란은 공군형(T-7A)을 기준으로 한다.

3.25톤 제원이나 T-7이 공격기로 부적합하다는 주장에는 문제가 있는데 현재 소문으로 알려진 T-7의 비공식 제원에는 의문점이 있기 때문이다. T-7과 FA-50은 거의 제원이 비슷하고 엔진도 동일한 걸 사용하는데 공허자중과 최대이륙중량에서 두배 가까이 차이가 나는 것은 이상하다는 걸 알 수 있다.

당장 FA-50의 제원과 T-7의 비공식 제원을 비교하면 날개폭은 FA-50이 9.45 m,T-7이 10.00 m로 거의 비슷하고 길이는 FA-50이 13.14 m,T-7이 14.15 m로 오히려 T-7이 1m 더 크다. 그리고 양 기종 모두 엔진을 제너럴 일렉트릭 F404를 사용한다. 따라서 FA-50과 T-7은 같은 체급의 비행기라고 할 수 있는데 문제는 T-7의 비공식 제원중 공허중량이 3,250 kg, 최대이륙중량이 5,500 kg로 FA-50의 6,454kg과 13,500kg의 절반에도 미치지 못하는데 두 기종이 다른 제원들은 모두 비슷한데 공허자중과 최대이륙중량만이 이렇게 차이가 난다는 것은 이해하기 어려운 일이다.

현재 미 공군이 사용하는 훈련기인 T-38이 길이 14.4m로 공허중량 3,270kg, 최대이륙중량 5,485kg으로 현재 알려진 T-7의 제원과 비슷한데 T-38의 엔진은 J85-GE-5A(2,900파운드) 2기로 추력이 총 5,800파운드에 불과하다. 그런데 T-7의 엔진은 FA-50이 사용하는 MIL추력 11,000파운드, AB최대추력 17,000파운드의 제너럴 일렉트릭 F404를 사용한다. T-38과 비슷한 크기의 T-7이 MIL추력의 절반밖에 안 되는 T-38과 공허중량과 최대이륙중량이 비슷하다는 것은 말이 안 된다. 현재 알려진 T-7의 제원은 어디까지나 보잉이 발표한 공식 제원이 아니라 말그대로 소문에 불과한 비공식 제원이기 때문에 이런 제원을 가지고 T-7이 공격기로 개조하는데 문제가 있다는 주장은 너무 성급한 면이 있다.

T-7의 자중이 3,25톤, 최대이륙중량이 5.5톤이 얼마나 말이 안되는 수치냐면 다른 훈련기와 비교하면 알 수 있다. T-38은 엔진 자체도 매우 가볍고 훈련용으로만 굴릴 것을 염두에 두고 설계된 비행기라서 공허중량 3.27톤을 만들 수 있었다. 그러나 최근에 개발된 훈련기들을 보면 M-346이 공허중량 4.61톤, 최대이륙중량 9.5톤이고 형제뻘인 Yak-130이 공허중량 4.6톤, 최대이륙중량 10.3톤이며 L-15는 공허중량 4.5톤, 최대이륙중량 9.5톤으로 세 기종 모두 (그 제원대로의) T-7보다 작은데도 오히려 공허중량과 최대이륙중량이 더 나간다. 뿐만 아니라 A-29 슈퍼 투카노는 프롭기임에도 공허중량 3톤, 최대이륙중량 5.2톤으로 T-7의 3.25톤, 5.5톤과 비슷한데 아니 크기도 T-7보다도 작고 프롭기에 불과한 A-29 슈퍼 투카노가 T-7과 비슷한 자중, 최대이륙중량이라는 건 상식적으로 말이 되지 않는다.

그리고 T-7이 자체중량이 3.25톤에 불과하다는 근거는 militaryfactory.com에서 제시한 데이터가 유일하다. 해당 사이트에서 제시하는 T-7의 상승률(rate of climb)은 분당 33,500피트로, 동일엔진을 사용하면서 자체중량이 2배나 되는 T-50A의 분당 39,000피트보다 상당히 낮다. 보잉이 공식적인 사양을 발표하지 않았음에도 militaryfactory.com가 임의로 T-38의 사양과 비슷하게 입력했을 가능성이 있다. 엔진무게만도 1톤이 넘고 항전장비까지 탑재되었는데 자체중량이 3.25톤이라고 하는데, 지나치게 가볍다는 이야기가 있었다.

여러 소문들을 무시하고 순수하게 객관적으로 생각해보면 T-7의 자중이 3.25톤인 것보단 5.7톤이라고 보는 것이 더 합리적이다. 이유는 T-7이 과거부터 현재까지 개발,운용된 훈련기 중에서 가장 큰 편이라는 것이다. T-7과 다른 최근의 고등 훈련기를 비교해보면 엔진을 제외하곤 비슷한 성능의 항전장비를 탑재하는데 아무래도 크기가 큰 T-7이 더 무겁다고 보는 것이 타당하기 때문이다. 그리고 반론에서 T-7은 선조 기종인 T-38과 마찬가지로 전투용이 아닌 훈련기로만 돌릴 것이란 부분은 잘못된 설명이다.애초에 논란 자체가 발생한게 자중 3.25톤, 최대이륙중량 5.5톤에 불과한 T-7이 보잉이 예고한 공격기로의 전환이 가능하냐는 의문점에서 출발한 것이기 때문이다. 현재 고등훈련기의 추세가 훈련기를 먼저 개발한 후 공격기로 전환하는 것이므로 보잉 역시 T-7을 공격기로의 전환도 염두에 두었을 것이며 실제 공격기로의 전환을 예고하기도 했다. 따라서 T-7이 자중 3.25톤, 최대 이륙중량 5.5톤이라는 것은 최근의 다른 고등 훈련기와 공격기를 비교해봐도 비상식적인 수치임을 알 수 있다.

그러나 공허중량 5.7톤이라고 밀어붙이기에는 부적합한 점들이 있다.

첫번째, T-7의 공력중심 위치가 T-50보다 더 뒤로 쏠려있다. 주 날개 뒤쪽에 있는 장비라고는 꼬리 날개 뿐이다(반면에 T-50은 에어브레이크와 테일 핀도 있다). 그러면서 주 날개와 꼬리 날개의 간격이 T-50보다도 더 짧은데다, 조종석의 위치도 후방석이 스트레이크 앞에 갈 정도로 엄청나게 앞으로 뺐다는 점이다. 기본적으로 기체 설계 시 공력중심과 무게중심을 가능한 한 가까이 두도록(그러면서도 무게중심이 공력중심의 약간 앞에) 설계한다는 것을 고려할 때, 1톤짜리 엔진이 주 날개에 매우 가까운 위치에 있으면서 동체를 길게 빼야 무게중심을 맞출 수 있다는 것 자체가 고작 0.7톤 가볍다고 설명할 수 없는 것이다.

두번째, 동체가 T-50에 비해 매우 얇다. 조종석의 높이 자체가 T-50보다도 낮은 위치에 배치될 뿐더러, 동체의 상하폭이 스트레이크를 기준으로 봐도 얇은 것은 물론이고, 심지어 좌우폭이 캐노피보다도 얇다.

세번째, 어떻게든 유압장비 사용 의존을 최소화했다는 것이다. 그 대표적인 증거로 꼬리 날개의 러더를 에어브레이크로 쓰는 대신 별도의 에어브레이크를 쓰지 않은 것과, 캐노피를 One-Sided Hinge 방식에 캐노피를 수동으로 여닫는 구조이다. 보잉의 해당 영상 에어브레이크와 캐노피 자동 개폐장치가 추가로 들어간다는 것은 유압장비가 추가된다는 것이고, 그만큼 내부 공간과 중량을 차지한다는 뜻이며, 자체중량이 무거워 플랩만으로 제동하기에는 한계가 있다는 뜻이다. 그러나 T-7은 에어브레이크를 쓰지 않으므로 플랩과 러더만으로도 여유롭게 제동을 할 수 있을 정도로 가볍다는 뜻이 된다. 참고로 공허중량 4.9톤짜리인 M-346도 단일 꼬리날개라서 별도의 에어브레이크가 들어간다.

네번째, 보잉은 T-X 프로그램의 요구작전성능을 겨우 만족시키는 정도로만 설계했다고 스스로 밝혔다. 가벼운 공허중량이 신빙성이 낮다는 주장도 있지만, 같이 T-X 프로그램 경쟁에 참여한 노스롭 그루만의 경쟁기종도 GE F404-102D 엔진을 쓰는데 시험비행을 한 개발원형기는 최대이륙중량이 불과 7톤 정도밖에 되지 않는 것으로 알려져있고, T-38(정확히는 F-5), M-345FA 등의 훈련기 기반 경전투기들도 대부분 그 정도 수준이라 비현실적으로 작은 스펙은 아니다. 보잉 스스로도 훈련기로서 제시된 조건을 맞추는 한에는 성능보다 최대한 원가절감에 주력했다고 밝혀 훈련기로는 불필요한 원가를 올리는 최대이륙중량을 키울 이유가 없다. 그래서 원래 프로그램 예산이나 T-50의 입찰가의 절반 조금 넘는 정도 밖에 안되는 T-7A의 낮은 입찰가격을 달성한 것도 이런 경량설에 무게를 더하고 있다.

위의 3.25톤 불가론도 가장 중요한 사실을 간과하고 있는데, 최대이륙중량은 엔진성능만으로 결정되는 것이 아니다. 엔진성능이 좋으면 이륙중량을 늘릴 수는 있긴 하나, 기체의 형상과 기골 구조가 엔진이 감당할 수 있는 추가 중량분을 감당하지 못하면 더 좋은 엔진을 달아서 이륙중량이 늘어난다고 할 수 없는 것이다. 거기다 T-7은 선조 기종인 T-38과 마찬가지로 전투용이 아닌 훈련기로만 돌릴 것이고, 레이더와 각종 무장에 대한 훈련도 내장용 시뮬레이터로 간소화하면 되기 때문에 외장을 달 필요가 없어지고, 그만큼 동체와 날개의 구조는 말 그대로 비행만 하면 되는 수준으로 경량화하면 되는 것이며, 이것은 곧 생산비용 절감과도 직결된다. 다만 경량형 엔진을 썼던 T-38과 달리 엔진 자체로도 1톤 가량 되는 물건이라 공허중량 3.25톤도 실현 가능하기 어렵다는 것도 아주 틀린 말은 아니다(기골만의 중량이라면 모를까). 보잉이 경공격기 사양을 염두에 두고 있다고는 하나, 무장 장착한 예상도 정도만을 제외하면 실무장은 커녕 파일런과 기총 설치 같은 것도 일절 하지 않았다.

뿐만 아니라 T-7의 속도성능은 해수면(150ft 상공) 500노트(900kph) 달성을 제외하면 별다른 속도성능 얘기가 없다. 상술한 내용과 마찬가지로 T-50과 같은 엔진을 장착하더라도 초음속이 되느냐 마느냐의 차이로 기골 구조의 강도가 상당히 달라진다. 다시 말하지만 보잉 입장은 어떻게든 원가절감에 주력하는 것이고, 초음속을 요구하지 않은 이상 굳이 초음속 성능을 낼 필요가 없으며, 그에 따른 기골 강도도 굳이 초음속을 버틸 수준으로 만들 필요가 없는 것이다.

그리고 3.25톤 불가론에서 말하는 "기종 선정이 끝난 후 밝혀진 바로는 자체중량이 5.7톤"이라는 주장 역시 제조사에서 공식적으로 밝힌 제원이 아니고, 출처도 불분명한 루머이기 때문에 5.7톤설도 무작정 정답이라고 할 수도 없다. 그리고 militaryfactory.com에서 제시하는 제원 역시 공개행사에서 제시한 값을 기반으로 하며, 완전히 공개된 수치와의 오차도 상당히 작다. 뿐만 아니라 항전장비가 기계식 계기에 비해 무거울 수는 있으나, 수많은 기계식 계기들을 통합 및 간소화하여 결과적으로 감량에 도움이 되기도 한다는 걸 간과해서는 안 된다. 설령 3.25톤설이 정말로 비현실적일지라도 아주 보수적으로 잡아봐야 M-346과 비슷한 4톤대 중후반 정도로 볼 수 있는 것이다.

[管韻]

사건에 전모는 미국 보잉사가 미국 공군에 납품할 차세대 고등훈련기를 싸구려로 후려 치려다가 기계적 결함을 발견하고 이러지도 못하고 저러지도 못하는 지경에서 보잉은 어떻게든 사업을 진행하려고 하고 공군은 T-50 구매를 생각하는 상황입니다. 보잉은 T-50의 반값에 납품한다고 떠들었는데.... T-50 200대 20조원이 걸린 사업입니다. 미국은 MS가지고 우리나라 수조원씩 빼먹는데 우리도 달러좀 달라고 해야 되지 않겠습니까?

[管韻]

미국은 F-15, F-16, F-18, F-22, F32, B2 폭격기 최첨단 전투기를 생산하면서 연습생이 타는 훈련기 하나 똑바로 못 만드는 보잉을 보면서 아~~~ 보잉은 전투기 만드는 회사가 아니라 점보비행기를 만드는 회사라 그렇구나 생각했습니다. 비행기라고 다같은 비행기 절대 아닙니다. 우리나라는 록히드마틴에 로얄티 쳐발라서 T-50을 겨우 생산했습니다. 훈련기 치고는 고급이라서 최고급 스포츠카로 운전연습하는거라 생각하면 틀리지 않습니다. FA-50하면 경공격기도 됩니다. 조종사가 없으면 무인 전투기가 됩니다.