무기백과
CH-47F 시누크
100년을 비행할 하늘의 10톤 트럭
  • 양욱
  • 입력 : 2019.11.11 14:31
    미 육군의 주력 대형수송헬기인 CH-47F 시누크 <출처: US Army>
    미 육군의 주력 대형수송헬기인 CH-47F 시누크 <출처: US Army>


    개발의 역사

    한국전쟁으로 헬기의 필요성을 절감한 미군은 이제 새로운 세대의 헬기를 요구하게 되었다. 그러나 문제는 예산이었다. 한국전쟁이 끝나고 아이젠하워 행정부는 국방예산의 대부분을 핵무기 개발에 할애하고 있었다. 공군의 폭격기나 ICBM, 해군의 SLCM이나 SLBM이 각광받고 육군의 사업들은 우선순위에서 밀려나게 되었다. 그러자 육군은 펜토믹 사단같은 개념을 제시하면서 핵전쟁 시대에서 자신의 몫을 찾아가고자 했다. 특히 헬기를 위해서는 공중기동(Air Mobile)과 항공기병대(Air Cavalry)이라는 개념이 제시되었다. 헬기도 핵무기를 운반할 수 있다는 주장까지 더해지면서 예산에 추동을 받기 시작했다.

     공중기동 개념을 제시한 제임스 개빈 중장(좌)과 헬기 기병대를 예상한 1956년 기사(우) <출처: Public Domain>

    그러나 당대의 헬기들은 핵무기는 커녕 병력 운반도 버거웠다. 가장 큰 문제는 엔진으로 소위 1세대의 헬기들은 2차대전 때 쓰고 남은 피스톤 왕복엔진을 사용하고 있었다. 그러나 가스터빈 엔진기술이 등장하여 강력한 출력을 낼 수 있게 되었을 뿐만 아니라 소형화까지 실현되면서 가스터빈의 일종인 터보샤프트엔진은 헬기에 장착될 수 있게 되었다. 특히 탠덤로터를 사용하는 헬기들에 신형엔진이 결합될 경우 육군이 원하는 대형수송헬기가 만들어질 수도 있었다. 이러한 변화를 감지한 피아세키 헬리콥터(Piasecki Helicopter Corporation)는 1956년 사명을 버톨(Vertol Corporation)로 바꾸고 자신들의 주특기인 탠덤로터 기술을 활용하는 V-107이라는 시제헬기를 선보였다.

     피아세키의 H-25(좌)와 H-21(우) 헬리콥터 <출처: (좌) Public Domain / (우) Aviation History Online Museum >

    V-107은 피아세키 시절 만들었던 H-25 뮬(Mule)의 기체구조에 H-21 플라잉바나나(Flying Banana)의 로터 시스템을 결합하고 최신의 소형 가스터빈인 라이커밍(Lycoming) T53 터보샤프트(Turboshaft) 엔진을 장착하여 만들었다. V-107은 1958년 4월 22일 초도비행에 성공했으며, 추후 계속된 시험비행에서 만족스러운 성과를 올렸다. 이에 따라 미 육군은 V-107를 YHC-1A로 명명하고 시험 평가를 위해 10대를 도입하는 계약을 체결했다.

    버톨 V-107 시제기의 비행장면 <출처: Boeing>
    버톨 V-107 시제기의 비행장면 <출처: Boeing>

    그러나 육군이 절실히 원했던 것은 중형이 아니라 대형기체였다. 육군은 전술핵무기인 퍼싱을 운반하기 위하여1,814kg의 화물을 내부에 싣거나 외부에 7,257kg의 장비를 견인하거며, 무장병력은 40명을 탑승시킬 수 있는 기체를 요구했다. V-107은 최대이륙중량이 11톤급의 중형헬기였기에, 버톨은 육군을 위해 크기와 출력을 키운 V-114 모델을 내놓았다. 결국 버톨 V-114는 1959년 3월 육군의 대형헬기사업의 최종설계안으로 선정되어 YHC-1B로 분류되었고, 육군은 시제모크업 1개와 시제헬기 5대를 도입하기로 했다. 한편 버톨은 YHC-1A와 YHC-1B를 동시에 개발해야 하는 상황이 되면서 역량의 한계를 느끼고 있었다. 1960년 보잉이 버톨을 인수하면서 사명이 다시 보잉 버톨(Boeing Vertol)로 바뀌었으며, YHC-1A의 주문량이 10대에서 3대로 줄어들면서 보잉 버톨은 YHC-1B의 개발에 더욱 집중할 수 있도록 되었다.

    YHC-1B의 초도비행장면 <출처: Public Domain>
    YHC-1B의 초도비행장면 <출처: Public Domain>

    YHC-1B는 1961년 9월 21일에 드디어 호버링에 성공하면서 초도비행을 실시할 수 있었다. 반면 육군은 더 이상은 중형 기체에 흥미를 잃어 YHC-1A는 시제기 3대를 구매하는데 끝났다. 대신 해병대가 YHC-1A를 구매함으로써 추후에 CH-46 시나이트(Sea Knight)를 도입하게 되었다. 육군은 YHC-1B의 양산형을 CH-47A로 명명하고 1962년 12월부터 인도받기 시작했다. 헬기에 인디언 부족명을 붙이는 트렌드가 시작됨에 따라 CH-47은 '시누크(Chinook)'로 명명되었다. [Chinook는 통상 '치누크'로 알려져 있으며 미국인조차 '치누크'로 발음하는 경우도 있으나(심지어는 보잉코리아도 '치누크'로 표기) 미 육군 내에서는 '시누크'로 쓰이고 있다.]

    CH-47A 시누크는 1964년부터 실전배치가 시작되었다. <출처: US Army>
    CH-47A 시누크는 1964년부터 실전배치가 시작되었다. <출처: US Army>

    시누크의 본격적인 양산은 1963년말부터 시작되어 1964년부터 일선부대에 배치되기 시작했으며, 1965년에는 베트남에 투입되기 시작했다. 그러나 막상 CH-47A가 실전배치가 이루어지면서 문제가 드러났다. 기존의 동력전달장치가 최대 출력시 강력한 쌍발 가스터빈엔진의 힘을 감당할 수 없다는 것이 밝혀졌다. 게다가 베트남의 높은 습도와 열기 때문에 헬기의 최대탑재중량은 저지대에서는 20%, 산악지대에서는 무려 30%나 감소되었다.

    CH-47A의 명확한 한계로 인하여 곧바로 잠정개량형인 B형과 본격적인 성능개량을 적용한 C형이 개발되었다. <출처: Public Domain>
    CH-47A의 명확한 한계로 인하여 곧바로 잠정개량형인 B형과 본격적인 성능개량을 적용한 C형이 개발되었다. <출처: Public Domain>

    우선은 엔진출력을 강화한 CH-47B를 1967년부터 육군에 인도되기 시작했다. 그러나 제작사인 보잉 버톨은 A형에 비하여 출력을 2배 가깝게 높이고 동력전달장치를 개선한 CH-47C를 이듬해 선보였다. 특히 CH-47C는 향상된 출력으로 인하여 10톤 정도의 견인능력으로 일선의 지휘관들로부터 사랑받았다. 무엇보다도 155mm 견인포를 헬기로 이동할 수 있는 능력으로 인하여 미 육군은 대형수송헬기로 시누크를 절대적으로 신뢰했다.

    시누크는 물자와 병력을 대량으로 수송할 수 있는 능력을 인하여 베트남전에서 주목받았다. <출처: Public Domain>
    시누크는 물자와 병력을 대량으로 수송할 수 있는 능력을 인하여 베트남전에서 주목받았다. <출처: Public Domain>

    이러한 신뢰를 바탕으로 베트남전이 끝난 후에도 미 육군은 시누크를 꾸준히 개량했다. 미 육군은 시누크 현대화 계획을 추진하여 1976년 6월 보잉과 계약을 체결했고, 그 결과 1979년 5월 14일 CH-47D가 초도비행을 실시했다. CH-47A에 비하면 D형은 탑재중량이 무려 2배나 늘어났으며, 속력도 빨라졌다. 또한 신뢰성이 높아짐에 따라 야간 악천후 상황에서도 비행이 가능했고, 공중급유 프로브를 장착할 수 있도록 개조되었다. D형은 기존의 A/B/C형을 개조하여 만들어져 약 400여대가 개조되었으며, 걸프전에서 역량을 발휘하고 1990년대를 거쳐 9.11테러 이후의 대테러전쟁에서까지 맹활약했다.

    CH-47D는 1979년 초도비행 이후 1980년대부터 2000년대 초반까지 활약했다. <출처: US Army>
    CH-47D는 1979년 초도비행 이후 1980년대부터 2000년대 초반까지 활약했다. <출처: US Army>

    한편 제160 특수전항공연대가 창설됨에 따라 CH-47D를 특수작전용으로 개조한 MH-47D가 등장했다. 처음에는 12대의 MH-47D가 생산되었지만, 이후 인기가 높아지자 1990년대 초반 업그레이드형인 MH-47E가 등장하면서 보유대수는 2배로 늘어났다. MH-47 시리즈는 꾸준한 진화를 거듭하면서 2000년대 들어서는 MH-47E 형이 등장했다.

    CH-47D를 바탕으로 개발된 특수작전전용헬기인 MH-47D는 E형 개량을 거친후 현재 최신형 MH-47G로 자리잡았다. <출처: US DoD>
    CH-47D를 바탕으로 개발된 특수작전전용헬기인 MH-47D는 E형 개량을 거친후 현재 최신형 MH-47G로 자리잡았다. <출처: US DoD>

    MH-47 시리즈에서 이루어진 시누크의 진화는 일반형에도 피드백되기 시작했다. 수명연장사업과 엔진교환이 동시에 이루어지는 ICH(Improved Cargo Helicopter) 사업이 시작되었으며, 여기에 디지털 조종석이 더해지면서 ICH 사업으로 업그레이드 되는 기체는 CH-47F로 명명되었다. 미 육군은 약 400대 미만의 CH-47D를 F사양으로 개수하고 있다.

    최신 개량형인 CH-47F의 등장으로 시누크는 2060년대까지 현역을 지킬 것으로 예상된다. <출처: US Army>
    최신 개량형인 CH-47F의 등장으로 시누크는 2060년대까지 현역을 지킬 것으로 예상된다. <출처: US Army>

    CH-47F로 업그레이드 됨에 따라 시누크는 2064년까지 현역을 지킬 것으로 예상되고 있다. 시누크는 무려 100년이나 현역을 지킬 것이라는 뜻이다. 한편 미 육군은 2020 회계년도부터 CH-47F 블록1을 추가로 획득하지 않기로 결정했고, 다만 특수전용인 MH-47G는 예정대로 획득을 계속한다는 계획이다. 이러한 생산중단은 CH-47F 블록2로 이전하는 과정에서 생겨난 문제로,  블록2는 모두 500여대의 생산을 예정하고 있다. MH-47G만 생산되는 것도, 실제로는 MH-47G에서 CH-47F 블록2에 해당하는 개수작업이 이루어지고 있기 때문이다.


    특징

    CH-47은 엔진출력을 그대로 활용할 수 있는 탠덤로터 방식을 채용하고 있다. <출처: US Army>
    CH-47은 엔진출력을 그대로 활용할 수 있는 탠덤로터 방식을 채용하고 있다. <출처: US Army>

    CH-47 시누크는 쌍발의 탠덤로터(tandem rotor) 헬리콥터이다. 애초에 7톤 이상의 중량을 들어올리기 위해서는 동력의 손실이 적은 탠덤로터 방식이 요구되었으며, 최초모델인 A형에서는 라이커밍(Lycoming)사의 T55-L-7 터보샤프트 엔진(1,976kW) 2개가 사용되었다. 그러나 출력을 높이는 것은 늘 시누크의 과제였고, 이에 따라 B형에서는 T55-L-7C 엔진(2,125kW)이, C형에서는 동력전달장치 개선과 함께 T55-L-11C 엔진(2,798kW)이 채용되었다. D형은 하니웰 T55-L-712 엔진을 장착하며 출력에서 C형과 큰 차이가 없었으나 10톤의 견인능력을 자랑했다.

    하니웰 T55-L-714A 엔진의 단면도 <출처: Honeywell Aerospace>
    하니웰 T55-L-714A 엔진의 단면도 <출처: Honeywell Aerospace>

    한편 CH-47F형에 들어서면서 엔진에서는 일대 혁신이 일어났다. 하니웰의 T55-L-714A 엔진이 도입되면서 엔진 1개당 출력은 무려 3,529kW에 이르렀다. 출력이 높아짐에 따라 견인능력은 11톤이 넘고, 최대속도도 300km/h에 이르게 되었다. 한편 JLTV가 등장함에 따라 최대이륙 중량을 24.5톤까지 증가해야할 필요가 생겼으며 이는 CH-47F 블록II 업그레이드에서 계획되었다.

     시누크 헬기 캐빈의 뒷부분(좌)과 앞부분(우) <출처: US Army>

    캐빈은 42입방미터의 화물 적재공간에 21평방미터의 화물칸으로 구성되어 기본적으로는 험비(HMMWV) 2대나 험비 1대와 105m 견인포를 탑재할 수 있도록 설계되었다. 그러나 실제로는 기총등 무기가 없는 형상에서 적재공간에 간신히 수납할 수 있으며, 최근 방탄업그레이드가 실시된 험비는 프로파일이 높아짐에 따라 수납할 수 없다. 결국 아주 특별한 경우가 아니라면 헬기 아래 슬링방식으로 견인하게 되었으며, 바로 이러한 한계가 미 육군이 플라이어72 전술차량을 획득하게 된 원인이 되었다. 한편 F형부터는 바닥을 뒤짚으면 롤러가 있어 화물을 적재하거나 하상하기 편리하게 되어 있다.

     애초에 CH-47은 험비를 캐빈에 수납할 수는 있도록 설계되었으나 탑승자와 무장장착이 고려되지 않는 등 한계로 인하여 실제로는 슬링 견인식으로 활용되고 있다. <출처: US Army>

    실내에는 33명의 완전무장병력이 탑승할 수 있으며, 반드시 정해진 것은 아니지만 통상 3번과 32번석은 승무원이 앉기도 한다. 좌석이 33개 있다는 것이지 탑승인원은 더 태울 수 있어 50명이 탑승하는 경우도 있으며, 심지어는 걸프전에서는 99명의 포로를 밀어넣고 수송한 적도 있다. 의무후송시에는 최대 24개의 들 것을 탑재할 수 있다.

    CH-47은 155mm 견인포를 신속히 이동할 수 있다는 장점으로 인하여 지휘관들로부터 사랑받고 있다. <출처: US Army>
    CH-47은 155mm 견인포를 신속히 이동할 수 있다는 장점으로 인하여 지휘관들로부터 사랑받고 있다. <출처: US Army>

    한편 시누크는 3중 후크장치를 보유하여, 무거운 화물이나 다수의 화물을 외부로 견인할 수 있다. 특히 후크 3개에 155mm 견인포를 결합하여 무려 260km/h로 이동할 수 있다. 또한 3개의 슬링을 모두 활용하여 다양한 화물을 견인하다가 필요한 곳에 하나씩 떨굴 수도 있다. 견인 업무를 수행하기 위하여 헬기 캐빈 바닥을 열고 하방을 관측할 수 있다. 헬기의 후방에는 램프도어가 장착되어 있고, 램프는 최대개방상태에서 차량을 탑승하거나, 수상에서는 고무보트를 발진시키거나 회수할 수도 있다.

    CH-47은 155mm 견인포를 신속히 이동할 수 있다는 장점으로 인하여 지휘관들로부터 사랑받고 있다. <출처: US Army>

    CH-47F형부터는 조종석에 집중적인 개량이 이루어져 디지털 콕핏을 채용하고 있다. 또한 F형부터는 기골이 강호되면서 진동도 크게 감소되었다. 우선 개량된 조종석은 수많은 계기판과 버튼을 정리하면서 시인성과 조작성이 좋아졌으며, 차기 업그레이드사업으로 탑재할 장비들을 위한 예비공간이 오히려 늘어났다. 항전규격으로는 당연히 MIL-STD-1553B 데이터버스를 채용하여 더욱 '영리한' 조종환경 덕분에 임무수행능력, 생존성, 상황인식능력 등의 향상을 꾀할 수 있게 되었다.

    항전장치가 현대화된 CH-47F형의 글래스 콕핏 <출처: Rockwell Collins>
    항전장치가 현대화된 CH-47F형의 글래스 콕핏 <출처: Rockwell Collins>

    특히나 F형에서는 기체진동을 많이 낮춤으로써 운용상의 위험과 피로나 운용유지비용을 낮추는데 기여하고 있다. 또한 C-5나 C-17등의 대형수송기에 CH-47을 수송하기 위해서는 헬기로터를 분리하는 것 이외에도 다양한 작업이 수반되었으나, F형 개량으로 그러한 작업소요가 크게 줄면서 기체의 분해 및 재조립에 들어가는 시간이 60%나 크게 감소했다. 이로써 시누크 헬기는 전구내의 핵심 운송수단으로 그 위상이 더욱 커지게 되었다.

    CH-47 헬기의 탑승자 주의사항 <출처: US Army>
    CH-47 헬기의 탑승자 주의사항 <출처: US Army>

    특히 CH-47F는 현재 블록2 업그레이드를 예정하고 있는데, 블록2에서는 동력계통과 연료계통의 성능개량에 역량을 집중할 에정이다. 특히 출력이 증가함에 따라 최대이륙중량이 현재의 25톤에서 무려 27톤으로 증가하게 되며, 특히 화물적재량이 10톤에서 11톤으로 증가할 예정이다. 또한 연료계통의 개량에 따라 기체 측면의 연료탱크 형상도 달라지게 된다. 그러나 CH-47F의 개량은 여기서 끝나지 않고 블록3 개량으로 엔진교체사업까지 실시하면서 2060년대까지 운용을 예정하고 있다.


    제원

    크기

    로터 직경 : 18.29 m 
    길이 - 로터 가동 상태 : 30.14 m
             로터 접힌 상태 : 15.47 m
    동체 : 15.46 m
    전고(전체) : 5.68 m
    동체 전폭 : 3.78 m
    로터와 지상간 간격 - 정지시 전방 : 2.29 m
                                아이들링시 전방 3.33 m
    연료 : 3914 L (1034 gal)
    추력 : 2 x하니웰 T55-GA-714A 엔진, 각 4,777 shp(3,529 kW)

    성능 (일반 해수면 기준)

    최고 속도 : 302 km/h (170 KTAS)
    순항 속도 : 291 km/h (157 KTAS)
    작전 반경 : 370.4 km (200 nm)
    최대항속거리 : 630 km (340 nm)
    실용상승한도 : 6,096 m (20,000 ft)
    최대이륙중량 : 22,680 kg
    유효적재중량 : 10,886 kg
    대당 가격 : 미화 3천2백만 불


    저자 소개

    양욱 | Defense Analyst

    CH-47F 시누크

    본 연재인 '무기백과사전'의 총괄 에디터이다. 중동지역에서 군 특수부대 교관을 역임했고, 아덴만 지역에서 대(對)해적 업무를 수행하는 등 민간군사기업을 경영했었다. 현재 한국국방안보포럼(KODEF) WMD 대응센터장으로 국방전략과 정책을 분석하는 한편, 한남대 국방전략대학원과 신안산대 경호경찰행정학과의 겸임교수로 군사전략과 대테러실무를 가르치고 있다. 또한 각군의 정책자문위원과 정부의 평가위원으로 국방정책에 관해 자문하고 있다.

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