[설정자료] 한국해군의 차기 해상초계기 후보로 거론중인 록히트 S-3 바이킹 (Lockheed S-3 Viking)

[mirageknight [왕성국]]

안녕하세요~~ 미라지나이트 입니다.

요즘 까페 불 다시 지피기에 한참 열심히인 까페지기 입니다. 뭐 올릴꺼리라도 없나 싶어 이곳저곳 돌아다니다 보니 이탈래리에서 드디어 S-3A 바이킹을 재판할려나 보네요.. 이번에 우선 전자전기체인 ES-3A 쉐도우 재판소식이 올라왔습니다.

[이탈래리의 걸작킷중 하나인 S-3A 바이킹의 재판소문이 있는 가운데 전자전기인 ES-3A 쉐도우의 재판이 확정되었습니다.]

소식을 올리는김에 간단히  바이킹 초계기에 대해 정리해봤습니다.

Lockheed S-3 Viking

S-3

최종 확인 버전: 2014-01-20 17:40:31

  

Contents

1 개요

2 특징

2.1 전체형상

2.2 비행제어 시스템

2.3 기체 구조

2.4 추진 기관

2.5 무장 및 전투 시스템

3 파생형

3.1 S-3A

3.2 S-3B

3.3 ES-3A 셰도우

3.4 KS-3A

3.5 KS-3B

3.6 US-3A

4 도입

4.1 대한민국 해상초계기로 도입 논란

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1 개요

Lockheed S-3 Viking

록히드 S-3 바이킹

미국 '록히드'에서 개발한 쌍발 터보팬엔진 함상 대잠초계기.

1960년대 중반, 왕복엔진 함상 대잠초계기인 'S-2 트래커'를 대체하는 VSX 사업에 참가한 록히드는 'LTV[1]'와 협력하여 신형 함상 대잠초계기를 개발한다. 1969년 8월 4일, 계획된 수많은 디자인들 중 여덟번째 구상안이 최종 채택되었고 1972년 1월 21일 초도비행에 성공하여 1974년부터 실전배치가 시작되어 총187대가 생산되었으며 사고 및 손실된 기체를 제외한 113대가 계속 운용되다가 2009년에 완전 퇴역. 대잠 초계기로 널리 알려져있지만 정작 S-3B 부터는 대잠임무가 아니라 대수상함임무가 주요 임무가 된다.

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2 특징

개발기간과 비용을 줄이기 위해 F-8과 A-7의 여러부분을 공유[2]한다. 어째 이것들과 비슷하다...??? 또한 유지/보수 비용절감과 부품수급을 월활히 하기위해 A-10에 달린것과 동일한 GE TF34 터보팬 엔진을 장착하는 등 여러모로 경제성을 고려한 대잠초계기.

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2.1 전체형상

매우 평범한 형태다. 주날개는 동체 위쪽에 부착된 고익기이며, 이는 엔진이 날개 밑에 달리는 구조이다보니 어쩔 수 없는 선택. 눈에는 잘 안보이지만 날개는 붙임각이 있어 대략 3도 가량 날개 앞쪽이 위로 들린 형태다. 후퇴각은 날개 시위선 1/4 지점 기준으로 15도.

꼬리날개부분 역시 전체가 금속으로 되어 있다. S-3의 엔진은 날개에 붙다보니 만에 하나 한쪽 날개가 꺼지면 반대로 돌아가려는 경향이 강해지므로 S-3는 이러한 상황에서도 안정적으로 날기 위해서는 큰 수직꼬리날개가 필요했다. 그러나 이 큰 수직꼬리날개는 항공모함의 천장이 낮은 갑판아래 격납고에 집어 넣기에 너무 높은 관계로 필요시 유압장치에 의해 옆으로 접힌다. 물론 안전을 위해서 수직꼬리날개가 접힌 뒤에는 조종사가 러더페달을 차도 러더는 움직이지 않는다.

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2.2 비행제어 시스템

기본적으로 모든 주 조종면은 유압으로 작동한다. 롤(Roll) 제어를 위해서는 날개 위/아래를 가로지르는 긴 스포일러를 좌우 비대칭으로 사용. 피치(Pitch)제어는 수평꼬리날개를 사용하나 초음속 전투기가 아닌 관계로 승강타와 수평안정판이 분리되어있으며, 수평꼬리날개 뒤쪽 일부만 움직이는 구조다. 방향타는 일반 항공기들과 마찬가지로 수직꼬리날개 일부 영역에만 설치되어 있다. 다만 트림조작을 위해 수평꼬리날개 전체가 일정범위 내에서 각도가 변하는 형태이며, 이 외에도 승강타와 방향타에 트림(trim)제어용 탭(tab)이 따로 또 달려 있다.

 

이착함시 사용하는 플랩은 날개 후방 상당부분의 공간을 차지하며, 틈새가 있는 파울러 형태의 플랩이다. 후방플랩이 다 펼쳐지면 날개 앞전 플랩도 작동한다.

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2.3 기체 구조

개발된 시기가 시기인 만큼 복합재는 거의 쓰이지 않았으며 대부분 금속으로 제작되었다. 주날개와 수직꼬리날개는 격납공간을 줄이기 위해 유압으로 접을 수 있다. 일반 항공기와 달리 동체의 앞에서 뒤까지 길게 가로지르는 뼈대구조(용골)가 있는데 이는 사출, 착함 충격에 대해 더 잘 버티게 하기 위한 설계다.

조종석은 4명의 승무원이 탑승할 수 있도록 앞뒤 좌우로 배치된 형태다. 일반적인 수송기처럼 보여서 비상탈출이 안될 거라고 오해 받는 경우가 종종 있지만, 4자리 모두 비상탈출이 가능한 사출좌석이다. 아주 짧은 시간 동안 약간의 딜레이를 갖고 약간의 다른 각도로 사출되기 때문에 공중에서 사출된 승무원끼리 부딪히거나 할 염려는 없다.

 바로 요렇게... 칵핏에 위치한 대형 캐노피와 상부 해치 덕에 가능한 일.

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2.4 추진 기관

A-10의 것과 같은 계열인 TF34-GE-4 고 바이패스(High By Pass ratio) 터보팬 엔진을 사용한다. 고 바이패스 터보팬 엔진은 일반 전투기들의 엔진에 비하여 아음속 영역에서 연비가 좋으므로 장시간 체공해야 하는 초계임무를 주로 맡는 S-3에게 적합한 엔진이다. 연료는 주익 내부 중에서도 날개가 접히지 않는 안쪽 공간을 주로 쓰며 대략 1900갤런, 13000 파운드 가량의 연료가 들어가는 셈이다.[3] 추가적으로 300 갤런급 보조 연료탱크를 주익 하부에 더 달 수 있다.

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2.5 무장 및 전투 시스템

 

무장은 내부 폭탄창과 주익 하부 파일런에 탑재 가능하다. 초계기인 특성상 주로 탑재하는 무장은 Mk.46, Mk.50 등의 어뢰나 Mk.52, 55, 56, 62, 65 과 같은 기뢰내지 폭뢰다. 물론 대수상함 공격 임무를 위해 날개 파일런에 2발의 AGM-84 하푼 미사일도 탑재 가능. 이 외에 Mk.82, Mk.83 비유도 폭탄류도 운용 가능하다. 또한 무유도 로켓 포드도 탑재할 수 있다.

더불어 냉전의 산물이라 할 수 있는 B57 핵기뢰도 2발 운용 가능하다.

S-3B 모델 부터는 대수상함 공격 임무가 주요 임무가 됨에 따라 AGM-65 매버릭 미사일도 탑재 가능하다.[4] 또한 SLAM-ER 등도 운용 가능.

기수 부에는 초기 모델인 S-3A의 경우 AN/APS-116 레이더가 탑재되었으며 S-3B는 AN/APS-137(v)1 역합성개구 레이더로 개량되었다.

대잠 초계기로 개발된 항공기 답게 기체 하부에는 소노부이[5] 탑재 공간이 있으며, S-3A는 소노부이를 60개 탑재할 수 있다. 하지만 S-3B는 주요 임무가 대잠임무가 아니게 됨에 따라 소노부이 탑재 공간이 줄어들었다. 다만 소노부이가 완전히 삭제된 것은 아니므로 S-3B에는 AN/UYS-1 음향신호 처리기, AN/ARR-78 소노부이 수신 시스템 등이 탑재되어있다.

대잠 초계기 답게 잠수함 탐지용 자기장 센서인 MAD도 운용 가능하며, 평소에는 기체 내부로 수납하고 있다가 사용시에는 외부로 연장되는 형태다. 단 S-3B는 이 MAD 센서가 제거 되었다.

 

S-3B에는 적 함정의 레이더 신호등을 조기 발견하기 위해 ALR-76 ESM 장비가 탑재되어있으며 자체 보호용으로 ALE-39 대응장치가 탑재되었다.

한편 2006년부터는 S-3B에 저고도 야간 항법을 위해 LANTIRN 시스템을 탑재, 야간에 적 함정을 탐지하거나 여차하면 레이저로 조준하는 것도 가능해졌다.

현역 시절에는 일부 S-3가 공중급유 포드를 탑재하여 공중급유기 역할도 했다. 어차피 장시간 체공에 적합한 기체이고, 연료탑재량이나 추가연료 탑재능력도 넉넉한 편이니. 다만 미 해군이 공중급유기의 주요 임무는 아군 함재기의 작전거리 늘리기가 아니라 착함 대기 중에 연료가 고갈된 함재기들에게 체공을 위한 연료를 조금씩 더 보급해주는 것이다. 미 공군의 대형 공중급유기처럼 연료를 펑펑 주다가는 당장 S-3 본인이 쓸 연료가 모자라지는지라...[6]

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3 파생형

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3.1 S-3A

 

[JPEG external image]

1982년, 5월 6일

초기 버전 87기 생산.

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3.2 S-3B

USS Abraham Lincoln (CVN 72) 항공모함에서 발진하는 S-3B

항전장비 업그레이드, AN/APS-137 레이더, AGM-84 하푼 발사 가능, S-3A 119기를 S-3B로 개수함.

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3.3 ES-3A 셰도우

 

1990년대, ES-3A

ELINT 전자전기, AN/APS-137 레이더, S-3A 16기를 ES-3A 셰도우ㄹ 개량함.

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3.4 KS-3A

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3.5 KS-3B

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3.6 US-3A

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4 도입

미해군이 단독 운용했었다. 처음에는 수명연장등을 통해 2020년까지 운용할 생각도 했지만, 애당초 S-3의 임무가 대잠초계가 아니라 대수상함 공격 임무로 전환되다보니... 이정도 임무는 F/A-18 시리즈도 못할 것이 아니어서 S-3의 존재의 이유가 없어졌다. 결국 2009년에 모두 퇴역.

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4.1 대한민국 해상초계기로 도입 논란

[2013년 한국해군은 P-3CK를 잇는 추가해상초계기로 록히트사의 S-3 바이킹 20여대를 구매한다고 발표하였습니다.]

대한민국 해군이 추진중인 대잠초계기도입사업에 P-8A 포세이돈, C-130J시허큘리스, C-295와 함께 후보기종으로 참여한다고 했었는데 2013년 현재 해군이 재정문제도 있고 어지간히 급하기도 급했는지 경쟁을 생략하고 20대 도입계약을 추진하고 있다.

[3면이 바다인 한국해군은 90년대와 2000년도 P-3C 를 도입 현재 16기 (P-3C X6 + P-3CK X6) 를 운영하고 있다 이는 삼면인 바다인 한국해역을 모두 커버하기에는 턱없이 부족한 숫자이며 (일본은 100여기가 넘는 P-3C 를 운영중이다) 특히 최근 일본의 독도 침탈 야욕과 이어도의 중국측의 야욕을 막기위해서라도 추가적인 해상초계기 도입이 필요한 현실이다] 

도입을 시도하고 있는 기체는 당연히 신규기체가 아니라(생산이 70년대 끝났다.) 미해군에서 퇴역한 중고 기체를 도입하려 하고 있다. 도입이 된다면 P-3CK와 유사하게 현대화 개장이 이루어질 예정이다. P-3계열기체에 비해 플랫폼 크기로 인한 한계는 대수로 때우려는듯. 전체 도입가격은 6000억~1조 정도로 싼 편에 속한다. 언급되었던 후보중에서 포세이돈이나 시허큘리스의 경우 대당 가격이 1.5억~2억불사이다.(1조 예산으로는 4대 사면 끝난다.) C-295MPA의 경우에는 3500만-1억불 사이로 추정된다. 방사청에서 일단 사업추진을 확정했기 때문에 사업이 돌연 엎어지지 않는 한은 거의 대체 기종이 없는 셈이다.

 

[추가적인 해상초계기의 강력한 후보로 보잉사의 P-8A 포세이돈을 염두해두고 있지만 너무 비싼 고가인데다가 최신기체라 미국측에서 판매를 거부하고 있는 실정이다. ] 

...인 줄 알았는데 저 글로부터 하루 뒤 예산이나 도입 대수 어느 쪽도 확정되지 않았다는 방사청의 발표가 기사로 났다.

그러다가 2014년 1월 16일 <세계일보>가 S-3의 도입이 잠정 결정되었다는 보도를 했다. 실제 결론은 오는 2월에 내려질 전망이다.#

하지만 이 기사가 나오고 얼마 지나지 않아 방위사업청에서는 “차기 해상초계기 도입과 관련, 현재 사업추진기본전략 수립을 위한 선행연구가 진행 중이며, 선행연구를 통해 사업추진방법 및 일정 등을 구체화할 예정으로 현재까지 기종을 비롯한 사업추진 관련 어떠한 사항도 결정된 것이 없다”고 재차 반박하였다.#

 

[따라서 이에 대한 후속대책으로 미해군이 운영하던 S-3 바이킹 20여대를 긴급구매하는 방안이 고려중에 있다고 한다 물론 이들 기체는 미해군에서 운영했던 중고기체이나 이미 중고 P-3B형을 들여와 대대적인 개수를 하여 P-3CK 로 성공적인 운영을 했던 선례가 있기 때문에 큰 문제는 없을듯.. 다만 P-3 의 경우 세계 20여개국 이상에서 운영중인 베스트셀러 기체라는 점에서 부품수급에 문제가 없지만 미해군 이 단독운영한 S-3 의 경우 부품수급의 문제점이 있다는 단점이 있다 (더구나 퇴역기체라..) 하지만 20여대의 숫자로는 너무 저렴한 가격이라 매력이 없는것도 아니다] 

도입에 대해서는 현재 기령문제와 성능이 쟁점으로 떠오르는중이다. 미 해군에서 30년 가까이 운용된데다가 빡센 항모 운용[7]으로 얼마나 기골이 정상적으로 남아있으냐 하는것. 설사 어느정도 생생하다고 하더라도 몇년이나 더 운용할 수 있느냐 하는점이 문제거리이다. 알려진바에 의하면 기골은 A-10과 같은 모노코크방식으로 수명은 긴편이라고 한다. 2004년기준으로 목표 2만 3천시간중에 1만 3천정도가 평균적인 기령이다. 바이킹이 전량 퇴역한 시기는 2009년인데 이를 통해서 대략 8천시간정도가 남은 것으로 추정되고 있다. [8]

[S-3 바이킹의 도입에 대해서는 현재 기령문제와 성능이 쟁점으로 떠오르는중이다. 미 해군에서 30년 가까이 운용된데다가 빡센 항모 운용[7]으로 얼마나 기골이 정상적으로 남아있으냐 하는것. 설사 어느정도 생생하다고 하더라도 몇년이나 더 운용할 수 있느냐 하는점이 문제거리이다. 알려진바에 의하면 기골은 A-10과 같은 모노코크방식으로 수명은 긴편이라고 한다. 2004년기준으로 목표 2만 3천시간중에 1만 3천정도가 평균적인 기령이다. 바이킹이 전량 퇴역한 시기는 2009년인데 이를 통해서 대략 8천시간정도가 남은 것으로 추정되고 있다. 대략 10년정도 운영할 기간이 남아있는셈..]   

그리고 성능역시 논란에 오르고 있다. 1999년 이후 이전까지 해왔던 대잠임무에서 해제되고 항공대에서 해상감시와 타격, 급유와 같은 잡무를 주로 수행하게 되면서 해군이 바라는 임무를 제대로 할 수 없을지도 모른다는 것. 실예로 99년 이후 지상타격을 위해서 레이저 유도폭탄등을 운용할 수 있게 개수받은 기종들은 자기탐지장치인 MAD가 빠지고 소노부이 탑재구가 60기에서 12기로 줄어드는 등의 개수를 받았다. 인수후 개수하면서 이를 얼마나 살릴수 있을 것이며 그런 비용들이 과연 효과적이냐? 하는 물음이 나오고 있다.
도입이 결정되면 기골 보강과 더불어 미 해군에서 퇴역전에 적용하려다가 취소한 개량에 준하는 수준의 개량을 실시할거라고 하는데 정말로 모두 적용될것인지 지켜봐야할것이다.

하지만 한국 해군이 중요시하는 사항이 대잠전 못지 않게 적 공기부양정이나 미사일고속정의 개떼 러시를 저지하는 대수상 타격력이란 점에서 보면 오히려 경쟁 기종 중 S-3B 가 가장 적합하다는 의견도 만만치 않다.

[한국해군의 S-3바이킹 도입에 대해서는 중고기체라는 점에서 많은말들이 오가고 있지만 일단 가격이 저렴하며 그에 못지 않게 20여대를 도입할수 있고 미해군이 해상공격기로도 사용했을만큼 대수상 타격기로도 더할나위 없는 기체라 이에대한 찬성론도 적지 않은편이다. 실제로 S-3B형을 도입한다면 약간의 개수를 거쳐 북한해군의 상륙저지 임무외에 대간첩선 추격및 격침이 가능하며 이는 일본이나 중국측도 크게 어필할수 있는 기체이기도 하다 다만 이렇게 쓸라면 대대적인 개수작업과 사막에 보관중인 기체를 사용할수 있게 대대적으로 손보고 하는 작업비용이 든다는 문제가 있다 무엇보다 기체수령이 얼마나 남았는지 모른다는게..]

특히 매버릭/LGB 운용능력을 해군에서 높이 평가하고 있다고... P-3 나 P-8 은 하푼은 쏠 수 있지만 북한 고속정 상대로는 너무 크고 너무 비싼 것이 하푼이고, LGB나 매버릭이 딱 적당한 타격수단인지라... 하지만 요즘 P-3는 물론이고 C-130의 매버릭 시험발사를 비롯해 개나 소나(...) 매버릭 인티가 되는 걸 볼 때 이게 그렇게 큰 메리트인지 의심의 여지가 많다. 물론 LGB는 상황이 다르지만, LGB는 폭탄답게 기동성이 너무 떨어지고 공군기들조차 운용 못 하는 기체가 많을 정도로 사실상 고속정 타격에는 계륵이다. 무엇보다 지금 대고속정용으로는 매버릭이나 LBG보다 나은 물건이 개발중이고, 이 미사일은 어느 후보 기종이든 별도의 인티 작업을 거쳐야 한다. 그런데 중요한 것은 KF-16이나 C-130은 해군이 맘대로 부릴 수 없는 공군 자산이라는거다. 한국군의 육/해/공/해병 4군 간의 상호불신은 거의 구 일본군 버금가는 수준임을 고려하면, 해군은 바이킹 도입을 통해 해군 소속의 전폭기 보유라는 꿈을 대리만족하려는 것이라는 분석이 있다.[9]

 

[만약 계획대로 20여대의 S-3B 형이 도입된다면 한국해군은 일시에 강력한 대수상 타격능력을 가진 초계기를 가지게 된다 특히 S-3 바이킹은 제트엔진을 장착하여 이동속도가 빨라 삼면이 바다인 우리나라에 적합한 기체일지도 모른다. 하지만 이미 퇴역된 중고기체를 되살려 가져온다는 점과 보급면에서 어려울것이라는 점은 문제점이기도 하다]  

우리나라가 퇴역기체에 대한 단독 운용국이 된다는 것에 사후지원이나 센서등에 정비등에 문제가 생기는 것을 지적하는 부분도 있다. 엔진을 제외한 항공기 부품 대부분의 공급이 어렵다고 지적되고 있다. 전 기종인 S-2는 여러 해군에서 현재까지도 꾸준히 운용되어와서 부품 수급이 용이한데 S-3는 미 해군에서 퇴역시키자마자 운용주체 자체가 사라졌기 때문에 부품 수급이 용이하지 않기 때문이다. 엔진이야 A-10과 같은 엔진이니 문제가 없겠지만, 항공기라는 물건이 어디 엔진만 가지고 돌아가던가? 또 개수 비용 및 개수기간이나 유지비까지 포함해도 더 싸고 빠르게 확충할 수 있을지에 대한 논란은 계속되고 있다. 당장 탑재된 대잠장비부터가 구식이라 갈아끼워야 하는데 대잠초계기에서 대잠장비의 가격이 차지하는 비중은 꽤나 높다. 게다가 기령이 오래된 기종이라서 최악의 상황으로 운용중 추락이라도 한다면 중고기를 도입하면서 아낀 비용보다 더 많은 기회비용을 치룰수도 있다.

하지만 터보팬엔진의 특징상 프로펠러기보다 빠른 초계가 가능하고[10] 단시간내에 저렴하게 해상초계 전력을 확충할 수 있다는 점에서는 분명히 매력적이라고 할 수 있다. 2013년에 도입을 결정한 와일드캣 링스는 8대를 도입하면서 총 6천억의 도입예산이 결정된 것을 고려하면 얼마나 싼 가격에 전력 확충을 원하고 있는지 확인 할 수 있다. 게다가 대잠작전뿐만 아니라 해상초계라는 임무를 수행할 수 있는 고정익 항공기인데 말이다. 애초에 소요를 요청했던 P-3C 24기보다 더 적은 16기의 P-3C를 도입하여 운용하면서 과도한 업무에 해상초계전력의 부족함을 느껴온 해군으로서는 상당히 매력적인 제안인 것은 부정할 수는 없다.

위키피디아에서는 한국 해군이 S-3에 관심을 보이는 이유로 '장래에 확보할 한국형 항공모함에서의 탑재, 운용'을 제기하고 있다. # S-3가 상대적으로 노후 기종이라서 길어야 10여년 정도밖에 운용할 수 있고, 대당 무장탑재량도 P-3의 30% 미만 수준임을 고려할 때, 이 가설도 제법 설득력이 있다. 한국의 조선산업 수준을 고려할 때 항공모함 선체를 건조하는 것은 어렵지 않지만, 정작 핵심전력인 항모 탑재기의 확보는 결코 쉽지 않기 때문. 이 점에서 S-3를 도입, 운용하여 항모 탑재기의 운용 노하우를 습득할 수 있다는 것이다.

[한국해군이 S-3바이킹을 도입하려는 이유로는 저렴한 가격과 다급한 시간 (당장 일본과 중국의 야욕이 있는데 더이상 미루어서는..) 이 있지만 실제로는 미래에 항모 운영을 위한 함재기 운영을 위한것이라는 설도 있는편이다]

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• [1] Ling-Temco-Vought, F-8, A-7의 제작사.
• [2] 랜딩기어, 엔진나셀, 수직미익 등등...
• [3] F-16이 내부연료만 따졌을 때 7200 파운드 가량의 연료가 들어간다.
• [4] 주로 공대지 미사일로 널리 알려진 물건이지만, 단거리 대함 미사일로도 쓰인다.
• [5] 잠수함 탐지를 위해 항공기가 투하하는 부표 형태의 소나
• [6] 큰 활주로와 달리 좁은 항모는 공간이 부족하다보니 순서를 기다리기 위해 대기하는 시간이 길어지는 경우가 종종있다. 게다가 착함 가능 하중을 맞추려고 일부러 연료를 조금만 남긴 상태에서 착함을 해야 하다보니 만에하나 두 세 번 어레스팅 후크를 제대로 걸지 못하여 착함실패하게 되면 금방 연료가 바닥나 버린다.
• [7] 랜딩기어와 기골에 일반 육상기지 운용 기체보다 훨씬 더 많은 충격을 받는 것으로 알려져있다.
• [8] 다만 기골 보강을 통해서 더 늘어날 가능성은 있다. 동일하게 모노코그 구조인 A-10이 기골보강을 통해서 2028년까지 수명을 보장받았다. 결국 예산이 문제
• [9] 사실이라면 이건 대단히 허영심이 많은 발상인데, 전폭기는 현재의 해군 임무에는 필요하지 않은 무기체계임에도 도입하려는 욕심을 부리려는 것이기 때문이다. 일본군의 육군용 잠수함까지는 아니더라도 그에 준하는 수준이다.
• [10] 비교가 되는 기종은 C-295이다. 의외로 P-3C는 바이킹과 순항속도가 비슷

출처 엔하키미러 (http://mirror.enha.kr/wiki/S-3#rfn8)