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헬기는 포클랜드전에서 대함미사일을 발사해 큰 효과를 발휘했으며, 걸프전에서는 토미사일, 헬파이어 미사일로 무장된 AH-64 아파치 헬기가 약 1천대 이상의 이라크 장갑차를 파괴하는 등 현대전에서 없어서는 안될 필수 전력으로서의 위치를 확고히 하고 있다.

회전익기(날개가 회전하는 비행기)의 대표라고 할 수 있는 헬리콥터(이하 '헬기'라 한다)는 일반 고정익 항공기(날개가 회전하지 않는 비행기)에 비해 독톡한 특징과 장점을 지니고 있다. 가장 주요한 특징은 활주로와 이착륙 시설이 없어도 자유롭게 이착륙이 가능하다는 것이다. 또 특정 지역에서의 공중정지, 후진, 측방향 이동 등 기존 항공기에 비해 공중에서의 이동이 매우 자유롭다.

헬기의 개념은 상당히 오래된 것이었으나, 최초로 헬기의 실용 가능성을 확인한 것은 20세기 초반의 일이었다. 1907년 11월 프랑스의 코뉴(Paul Cornu)는 2개의 프로펠러를 부착한 동체를 지면으로부터 6ft 수직 상승시키는데 성공했다. 그러나 코뉴의 장치는 단지 수직 상승 및 강하만이 가능한 기초적인 것이 었으며, 기체의 수평비행은 1912년 덴마크의 엘리하머(Elleha㎜er), 아르헨티나의 페스카라(Pescara) 등에 의해 성공적으로 수행됐다.

갖가지 기술적인 어려움에도 불구하고 짧은 기간에 발전을 거듭하던 헬기가 최초로 실용성을 인정받은 것은 1939년이었다. 러시아 혁명 후 미국으로 망명한 시코르시키(Sikorsky)는 1939년 9월 헬기의 주로터(주 회전날개와 연결된 회전축)로부터 발생되는 회전 반대방향의 토크(회전하려고 하는 힘)를 상쇄시키기 위해 동체 뒤쪽에 수직회전 로터를 장착해 조종상의 문제를 완전히 해결한 헬기 VS-300을 내놓았다. 이후 미육군의 요구로 시코르스키는 1백65마력 엔진을 장착, 장거리 비행능력을 갖춘 R-4를 생산해 미국과 영국의 육·해군용으로 취역, 본격적인 군용헬기의 시대를 열었다.

전장투입은 한국전이 처음

헬기가 본격적으로 전장에 나타나기 시작한 것은 한국전쟁이었다. 1951년 1월 H-23형 헬기가 환자 수송임무를 담당했으며, 그 해 추계 공세기간에 미 해병 제 1사단의 펀치볼 작전시 역사상 처음으로 병력수송에 헬기를 사용해 기동작전의 신기원을 수립했다. 한국과 같이 산이 많은 지형에서 헬기가 고도의 기동성을 발휘해 산악의 고립된 부대에 보급품을 수송하고, 필요시에는 병력 수송을 담당하는 등 헬기의 전술적 가치를 드높였던 것이다.

주로 수송 및 구난 등에만 사용되던 헬기는 인도차이나 독립전쟁, 알제리의 독립전쟁 등에서 처음으로 무장을 하기 시작했다. 프랑스군은 HSS-1 헬기에 20㎜ 기관총을 탑재 했으며, 앨로우애트(Alouatte) II 헬기에는 SS-10/11 대전차 미사일을 장착해 알제리의 지하 엄폐호와 무기고를 공격했다.

그렇지만 무장 헬기가 공격장비로서 자신의 존재의의를 강렬하게 부각시킨 것은 뭐니 뭐니 해도 베트남전이었다. 미국은 UH-1B 중형 헬기에 7.62㎜ 기관총과 2.75인치 로켓탄을 장비해 1962년부터 전장에 투입했다. 명중률은 기대만큼 크지 않았지만 공중에서 포탄을 퍼부음으로써 거두는 심리적인 제압 효과가 막대해 이후 거의 모든 헬기가 어떤 식으로든 무장을 하는 계기가 됐다.

명중률이 좋지 않아 애를 먹던 미군은 UH-1M 헬기에 최신예 미사일 BGM-71토(TOW)를 장착, 기동중인 장갑차량을 공격해 발사된 89발 중에 73발을 명중시키는 대전과를 올렸다. 사정거리가 길고 조준 및 유도 조작이 간편한 제 2세대 대전차 미사일이 개발됨으로써 무장 헬기는 비로소 전차를 비롯한 장갑차량의 천적으로 등장한 것이다. 베트남전에서 미 육군 헬기는 이외에도 전투구조, 특공대 공수, 지뢰제거 작업 및 잠수함 탐지 등 보다 다양한 전투임무를 수행해 헬기의 유용성을 한껏 높이는 계기를 마련했다.

이후에도 헬기와 그 무장은 개량을 거듭했다. 1982년 포클랜드전에서는 헬기에서 대함미사일을 발사해 큰 효과를 보았으며, 최근의 걸프전에서는 토, 헬파이어(Hellfire)미사일로 무장된 AH-64 아파치 헬기가 약 1천대 이상의 이라크 장갑차량을 파괴하는 등 헬기는 현대전에서 없어서는 안될 필수 전력으로서의 위치를 확고히 하고 있다.

주익 이착륙 비행담당, 미익 방향조절

앞서 언급한 바와 같이 헬기의 개발을 늦춘 주요 문제중의 하나는 주로터의 회전에 따른 회전 반대방향 토크의 제거 문제였다. 이 문제를 해결하기 위해 가장 보편적으로 사용하는 방법은 주로터 외에 동체 뒤쪽으로 길게 연장한 꼬리부분에 소형의 회전 로터를 주로터와 수직방향으로 다는 것이다. 이때 주로터는 수직 상승·강하 및 전진을 담당하게 되며, 미익로터로는 헬기의 방향을 조절한다. 오늘날 운용되는 대부분의 헬기는 이러한 형태를 취하고 있다.

그 외에 헬기 동체 앞뒤쪽에 반대 방향으로 회전하는 2개의 회전로터를 장착하기도 하는데, 미국의 대형 수송헬기 CH-47치누크(Chinook)와 보잉(Boeing)사의 N234CH 등이 이러한 형태를 취하고 있다. 또한 옛소련의 대 잠수함 작전용 헬기인 Ka-25 호르몬(Hormone)과 다목적 헬기 Ka-32T는 위아래 이중으로 엇갈려 회전하는 회전익을 장착해 토크 문제를 해결했는데, 이 경우 미익 로터가 필요없어 동체의 길이를 짧게 할 수 있다는 장점이 있다.

육군이 사용하는 세가지 헬기

육군에서 사용하는 헬기는 크게 세 가지 종류로 나눌 수 있다. 정찰 및 경전투를 수행하는 경전투 헬기, 병력·인원 수송을 주로 담당하는 강습헬기 그리고 장갑차량이나 전차 등을 공격하는 공격헬기로 구분된다. 해군용으로 특징적인 것은 잠수함 탐지 및 수색 등에 사용되는 잠수함 초계기, 소형 함정을 탐지해 대함 미사일을 발사하는 대 함정용 헬기 등이 있다. 여기에서는 육군용 공격헬기를 중심으로 헬기의 구조와 탑재 장비 등을 알아 보기로 한다.

공격 전용 헬기는 아직도 1960년대 AH-1 코브라의 형태를 따르고 있다. 앞에서 보아 홀쭉한 모양을 하고 있어서 공기저항을 줄이며 표적으로서의 면적을 최소화한다. 대개 2명의 승무원이 탑승하는데, 앞에 사수 뒤쪽에 조종사가 앉는다. 이것은 사수용 조준장치가 동체 앞에 있어서 사수에게 좋은 전망을 부여해 공격력을 강화하는 부수적인 효과도 노릴 수 있기 때문이다.

그러나 유로콥터 타이거(Eurocopter Tiger)의 경우 사수는 뒤쪽에 앉는데, 이는 관측·조준 장치가 동체 지붕이나 주로터 위쪽에 장착돼 있기 때문이다. 이와 같이 관측·조준 장치가 높이 달린 경우에는 은폐물 뒤쪽의 표적을 찾을 수 있게 하며 따라서 적에게 감지돼 대응화력에 노출될 확률이 적다.

한편 미국쪽은 이 장치를 동체 앞쪽에 다는 것을 좋아하는데, 이것은 보다 무거운 장비를 쓸 수 있게 하기 때문이다. 이 조준장치는 주야간 겸용이 바람직하지만 야간 투시 능력을 덧붙이면 가격이 비싸지기 때문에 주간용만을 장비하고 승무원에게 야간 투시경을 착용시키는 일이 많다. 미국의 AH-1S와 독일의 B0-105(PAH-1)은 이 방식을 사용한다. 반면 미국의 AH-63와 독일 프랑스의 PHA-2/HAC는 주야간 겸용 조준장치를 탑재한다.

조준장치 이외에 헬기의 주요 탑재 장비로는 탑재무기의 발사관제를 위해 탄도컴퓨터와 대기자료 처리장치 등을 들 수 있으며, 효과적인 기동력을 발휘하기 위해 고도의 항법 시스템이 필요하다. 그 외에도 AH-64 같은 최신예 공격 헬기는 주야간 및 악천후시에도 표적제압이 가능한 목표물 탐색 및 선정 시스템(TADS : Target Acqusition & Designation System)과 조종사 야시장비(PNVS : Pilot Night Vision System)를 장착한다. 이것은 최신 공격 헬기의 탑재장비는 제트 전투기와 별 차이가 없다는 것을 의미한다.
 

방호력과 무장을 강화하는 추세

최근 공격 헬기의 경향은 방호력과 무장을 강화하는 방향으로 나아가고 있다. 항공기의 배기 장치로부터 적외선을 탐지, 추적하는 휴대용 대공 유도탄의 출현 이후 터빈 배기 장치로부터의 적외선 방출을 억압하는 수단이 강구됐으며 유도탄을 속이기 위해 화염 방사기를 추가하기도 한다.

실제로 아프가니스탄 전투에서 옛소련은 헬기에 다량의 화염 방사기를 부착했으며, 일부는 유도탄으로부터의 방호 시간을 연장하기 위해 적외선 재머(ja㎜er)를 부착했다. 많은 공격 헬기들은 레이더 및 레이저 경보장치를 탑재해 대공 시스템에 대한 위험성을 감소 시키고 있으며, AH-64와 RAH-66 등은 전자석 재머도 탑재한다.

또한 스텔스도 공격헬기에서 중요하게 됐다. 한가지 뚜렷한 경향은 넓은 각도에 걸쳐 태양빛을 반사하던 조종실의 이중 유리가 조그만 평탄형 유리창으로 대치된 것이다. 레이더 흡수 물질 부착, 특수 바람막이 유리의 사용, 레이더 반사를 줄이는 독특한 형태의 설계 등도 최근 시도되고 있다. RAH-코만치(Comanche)가 아마도 최초의 저 탐지성 헬기라고 할 수 있을 것이다. 이 헬기는 착륙장치와 기총 장치를 움츠리게 할 수 있으며 완전히 정형화된 회전날개 그리고 6발의 헬파이어 또는 스팅어(Stinger)미사일을 적재할 수 있다.

이러한 기술적인 진전에도 불구하고 헬리콥터는 비교적 느린 표적으로 남아 있으며, 조종실과 일부 위험한 부분에의 장갑 보강에도 불구하고 지상으로부터의 중기관총 화기에 비교적 취약하다. 따라서 좀더 사거리가 길고 위력적인 기관총을 탑재하는 것이 최근의 경향이다. 일례로 그라나다 전투에서 7.62㎜ 미니건(Minigun)기관총이 부적합한 것으로 판명돼 12.7㎜ 개틀링(Gatling) 기관총이 사용되기 시작했으며, 이 개틀링 기관총은 아프가니스탄에서의 경험 때문에 23㎜ GSH-23-2 포로 대치되고 있다.
현재 각국에서 운용되고 있는 주요 공격 헬기를 소개하면 다음과 같다.

○ AH-64 아파치(미국)

베트남전에서 AH-1 코브라 공격헬기의 효용성을 확인한 미 육군은 이 경험을 바탕으로 1972년 차세대 공격헬기 개발 계획을 수립했다. 1973년 설계안 선정으로 시작된 이 계획은 1975년 휴스(Hughes)사의 시제기 시험을 거쳐 1984년 AH-64A 아파치 (Apache)의 양산에 이르게 된다. 당시 개발개념은 급속도로 숫적인 증가를 보인 바르샤바 조약기구의 전차를 저지하기 위해 주야간은 물론 악천후시에도 운용할 수 있으며 생존성과 기민성을 크게 강화하는 것이었다. 따라서 주야간 및 악천후시에도 운용 가능한 목표물 탐색 및 선정 시스템(TADS)과 조종사 야시장비(PNVS)를 장착했다.

주무장으로는 AGM-114 헬파이어 공대지 미사일 16기와 동체하부에 M230A1 30㎜ 기관포를 장착하며 때에 따라서는 2.75인치 로켓 76발을 장착하기도 한다. AH-64A는 1989년 파나마 사태시 야간 특공작전에 참가해 2천m 사거리에서 헬파이어 미사일 7발을 쏘아 건물의 층별 창문을 정확히 맞추고 장갑차량을 모두 명중시켰으며, 걸프전에서는 1천대 이상의 장갑차량을 파괴하는 등 현존하는 최고의 무장 공격 헬기로 인정받고 있다.

○ Mi-24 하인드(러시아)

Mi-24 하인드(Hind)는 1970년대 초기에 등장한 옛소련 최초의 공격용 헬기로서 대전차 공격을 주임무로 하고 있으나 헬기간의 공대공 전투 임무도 부여받고 있다. 1971년 시제기 개발을 거쳐 1972년부터 옛소련에 인도되기 시작했으며, 이후 성능 개량이 계속돼 다양한 모델이 나와 있다.

초기형은 동체 전방부를 평면형 창으로 구성했으며, 사수 조종사 부조종사 등 3명의 승무원이 탑승하게 돼 있었으나, 1976년부터 등장한 D형부터는 조종사 1명과 사수 1명이 탑승하도록 개량됐으며 객실에는 8명의 무장 병력이 탑승할 수 있다. 주요 제원으로 2천2백 마력의 터보 샤프트 엔진 2대를 사용하며 무게 8천4백㎏, 최대속도 시속 3백10㎞이다.

주요 무장으로 기수에는 27㎜(또는 30㎜) 기관포를 장착하고, 보조날개 끝에 AT-2 레이저 유도 대전차 미사일 4발을 달았다. 또한 날개 하부에는 57㎜ 또는 80㎜ 로켓 발사대를 장착할 수 있으며, 최대 1천5백㎏의 재래식 폭탄을 탑재할 수 있다.

○ A-129 망구스타(이탈리아)

이탈리아 육군의 요구에 따라 개발된 유럽 최초의 공격용 헬리콥터다. 1982년까지 설계를 완료하고 1983년 공식 비행을 거쳐 1988년부터 이탈리아 육군에 발주됐다. 90년대의 유럽 전장에도 살아남을 수 있도록 설계됐으며, 수출을 노리고 있기도 하다.

전체 구성은 AH-64와 비슷하지만 기본 중량은 2천5백29㎏으로 훨씬 소형이다. 대전차 공격 및 지역 제압을 주임무로 하고 있으며 주야간 악천후 전투능력을 보유하고 있다. 주 회전익과 꼬리회전익에 복합 소재를 사용했으며, 방호력을 중시해 조종석 등에 내탄성과 내충격성을 증대시켜 12.7㎜ 탄환에도 방호가 가능하다.

또한 IMS(Integrated Digital Multiplex System)를 채택해 통신, 항법, 자동 조정 장치, 로켓 사격 등 헬기의 주요 기능들을 완전하게 자동제어할 수 있는 능력을 갖추고 있다. 무장능력은 8기의 토 미사일, 12.7㎜ 또는 20㎜ 기관총 로켓 7발을 좌우 장착대에 무장 할 수 있다.

○ UH-60 블랙 호크(미국)

미 육군은 1968년 UH-1 일로코이 형을 대체할 목적으로 다목적 전술 공수작전을 수행할 수 있는 강습헬기의 개발을 의뢰했으며, 1974년부터 개발에 착수한 미 시코로스키사는 1978년 UH-60A 헬기를 육군에 인도했다. 이 헬기는 운용 목적에 따라 여러가지로 개조됐는데, 이중에는 구조 및 귀환임무를 수행하는 HH-60A, 특수부대용 MH-60K, 미 해군 SH-3H의 대체용 SH-60 그리고 수출 및 민간용 S-70 등이 있다.

이 헬기는 총중량 10t 급의 상당히 큰 다목적 헬기로서 M60 기관총, 동체 양쪽의 작은 날개 밑에 총 16발의 헬파이어 대전차 미사일을 탑재할 수 있어 '다목적 무장 헬기의 결정판'으로까지 불리고 있다. 주요 제원으로는 2기의 1천5백60마력 터보 샤프트 엔진, 최대 속도 시속 2백96㎞, 2천2백㎞의 항속 능력을 보유하며, 3명의 승무원 외에 11명의 병력을 수송할 수 있다.

○ V-22 아스프리(미국)

V-22 아스프리(Osprey)는 회전익 항공기와 고정익 항공기의 장점만을 결합해 만든 틸트로터(Tilt Roter)항공기다. 이 항공기는 회전 주축을 마음대로 기울일 수 있는데, 회전주축을 수직으로 세울 때에는 헬리콥터처럼, 수평으로 기울이면 고정익 항공기처럼 운용할 수 있다.

틸토로터 항공기는 1958년 벨(Bell)헬리콥터사에서 시험기를 제작해 시험 비행을 수행한 이래 지금까지 계속 연구되고 있다. 1972년에는 틸트로터 연구용 항공기 개발 프로그램을 착수해 1천5백50마력의 터보샤프트엔진 2기를 장착한 XV-15를 제작해 1977년 배행에 성공했다. XV-15의 실용기격인 V-22아스프리는 1982년부터 개발돼 1989년 최초 비행을 했다.

그러나 개발에 소요되는 엄청난 예산의 문제 때문에 1989년 부시 행정부는 개발을 취소하기에 이르렀다. 이러한 불투명한 앞날에도 불구하고 V-22는 헬리콥터와 고정익 항공기가 할 수 있는 모든 임무를 효과적으로 수행할 수 있도록 구상됐다고 평가받고 있으며 1990년에는 항공모함 탑재 시험까지 완료했다.

V-22는 또한 다목적기로 개발돼 공중강습, 탐색 및 구조 임무, 특수전 지원 임무, 화물 및 병력 수송 임무 등 다양한 임무 수행이 가능하다. 1천6백50마력의 터보 샤프트 엔진 2기를 장착하며 고정익 방식 운항시 시속 5백56㎞, 헬기 방식 운항시 시속 1백85㎞의 순항속도를 낼 수 있다.

헬리콥터 회전날개의 형식

헬기는 회전날개를 회전시키면 그 반동(토크)에 의해 기체가 회전날개와 반대방향으로 돌게 되므로 이 반동을 상쇄하기 위한 수단이 필요하게 된다. 따라서 다음과 같은 형식이 고안됐다.

① 한 회전축에 서로 반대방향으로 회전하는 회전날개를 상하로 배치한 것(동축반전식)
② 서로 반대방향으로 회전하는 회전 날개를 기체의 앞뒤 끝에 각각 배치한 것(탠덤날개식)
③ 서로 반대방향으로 회전하는 회전 날개를 기체의 좌우에 배치한것(병렬 회전날개식)
④ 병렬 회전날개형의 변형으로 2개의 회전날개를 아주 접근시켜서 배치하고 서로 교차시켜서 회전하게 한것(교차회전 날개식)
⑤ 많은 회전날개(3개 또는 4개 이상)를 기체주위에 배치한 것(다회전날개식)
⑥ 기체의 꼬리부분에 반(反)토크용의 작은 회전날개를 주회전날개(양력 및 추진력을 얻는 회전날개)의 회전면에 거의 수직으로 장치한 것(단회전날개식)
⑦ 제트배기(排氣)를 회전날개를 통해 날개 끝에서 분출시켜 기체에 토크를 주지 않게 한 것(제트반동 회전날개식)
그러나 현재는 기구(機構)의 간이화, 중량의 경감, 가격인하라는 점에서 탠덤날개식 또는 단회전날개식이 주로 사용되고 있다.