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개발의 역사

주로 관측용 기구(balloon)를 운용하기 위해 미 육군이 통신병과단(Signal Corps) 산하에 항공역학부를 설치하면서 태동한 공군은 양차 대전을 거치면서 불과 30년도 안 되는 세월 동안 급격한 변화와 성장을 이룩했다. 1차 세계대전을 통해 항공 분야의 중요성을 인지한 미 의회는 1914년 7월 18일 자로 통신병과단 항공역학부를 통신병과단 항공반(Aviation Section)으로 재편하면서 프로펠러식 항공기를 도입했고, 본격적인 항공 전문 기능으로 변모시켰다. 다시 1918년에는 1차 세계대전을 통해 독립적인 항공 군을 편성해야 한다는 인식이 자리 잡음에 따라 우드로 윌슨(Woodrow Wilson, 1856~1924) 대통령은 행정명령 (Executive Order)을 통해 통신병과 항공반을 통신병과에서 완전히 분리시킨 '미 육군항공국(US Army Air Service)'으로 독립시켰다.

미 육군항공국이 다시 한번 탈바꿈을 하게 된 것은 1926년 7월로, 아예 항공과 관련한 전문 병과로 변화시키기로 하면서 '미 육군항공단(US Army Air Corps)'으로 재창설했고, 1932년 약 1,646대의 항공기와 14,650명의 병력을 갖췄던 항공단은 1941년 12월 진주만 공습으로 2차 세계대전에 참전하게 되면서 폭발적으로 확장해 6,777대의 항공기와 152,125명의 병력을 갖춘 대형 독립 집단이 됐다. 2차 세계대전에 본격 참전하면서 "미 육군항공대(US Army Air Force)"로 재편한 미 육군항공단은 순식간에 팽창하면서 소령 계급자가 장성으로 가(假) 진급하면서 사령관이 됐을 정도였다. 2차 세계대전이 막바지에 다다른 1944년 초중순까지 미 육군항공대의 보유 항공기는 8만 대를 넘었으며, 총원 수는 240만 명에 육박했다.

2차 세계대전이 끝난 뒤인 1947년, 미 정부는 국가 안보법(National Security Act)을 통과시키면서 주요 군 및 정보기관 재편에 들어갔다. 이 재편 과정에서 미 육군항공대는 육군으로부터 독립하여 '공군(空軍: Air Force)'이 되었으며, 공군 장관직이 신설되면서 스튜어트 시밍턴(W. Stuart Symington, 1901~1988)이 초대 장관에 임명됐다. 신생 미 공군은 같은 해인 1947년, 공군으로 전과한 척 예거(Chuck Yeager, 1923~2020) 대위가 X-1 로켓추진 항공기로 사상 처음 음속 돌파에 성공하면서 초음속 항공기의 시대가 열렸음을 알렸다.

하지만 냉전이 시작되자 그간의 연합국 동지였던 소련이 적으로 떠올랐다. 이제 자유 진영과 공산 진영 간의 대결 구도가 되면서 세계가 재편했고, 이들은 1950년 6월, 한반도에서 처음 본격적으로 충돌했다. 6.25 전쟁과 함께 처음으로 본격적인 실전을 치르게 된 미 공군은 소련 최초의 제트기인 MiG-15와 조우했으며, F-80 슈팅스타(shooting Star)나 F-84를 상회하는 성능에 놀라지 않을 수 없었다. 이에 미 공군은 전후 최초로 개발한 FJ-1 퓨리(Fury) 전투기를 베이스로 하여 후퇴익을 적용한 F-86 세이버(Sabre) 전투기를 긴급 투입해 전력 균형을 어렵사리 맞췄다. 미 공군은 1950년 12월부터 긴급 양산된 F-86 세이버 전투비행대대 3개를 투입했으며, 전쟁이 장기화될 경우를 대비해 F7U 커틀라스(Cutlass)와 F9F를 개발했지만 휴전 시까지 양산되지 못했다.

한편 미 해군도 MiG-15를 상대로 고전하는 미 공군을 보면서 FJ-1 퓨리보다 업그레이드된 전투기 도입의 필요성을 느꼈다. 이에 따라 이번에는 공군이 FJ-1을 바탕으로 개발한 F-86E를 다시 역으로 도입해 해군용 함재기 개발을 추진하게 됐다. 미 해군은 이를 FJ-2 퓨리로 명명했으며, 시급히 MiG-15와 대칭성을 맞춰야 했으므로 단번에 200대가량 양산 계약을 체결했다. 하지만 정작 함재기로 활용하기 위해 항모 탑재 시험을 실시했을 때 원하는 수준의 성능이 나오지 않자 미 해군은 크게 실망했다.

결국 미 해군은 FJ-2를 운용하지 않기로 결정하면서 이들 기체 전량을 모두 미 해병대에 인계했고, 미 해병은 FJ-2를 모두 지상 기지에서 운용했다. 미 해군은 별도로 FJ-2를 업그레이드한 FJ-3를 개발했지만 이 또한 개발 과정에서 기술이 뒤처지기 시작해 일찍 도태되고 말았다.

노스 아메리칸(North American) 항공은 F-86을 베이스로 삼았던 FJ-3의 동체 형상과 내부 설계, 엔진을 FJ-4에도 그대로 이식했으나, 주익은 훨씬 얇은 형태로 처음부터 설계했다. 특히 이 시기에는 FJ-2/3 때보다 금속 가공 기술이 발달했기 때문에 고체 합금판을 그대로 가공한 외피 패널을 적용해 날개 면적은 늘어난 반면, 날개가 끝으로 갈수록 더 날카로운 형상을 띄게 되었다. 노스 아메리칸은 FJ-4를 전천후 요격기 용도로 개발했으므로 체공 시간이 중요했다.

따라서 내부 연료를 FJ-3에 비해 50% 이상 증가시켰으며, 이로 인한 중량 증가를 막기 위해 장갑을 줄이고 탄약 적재량을 낮췄다. 또한 주익 안에도 연료를 주입해 넣도록 설계했다.

FJ-4에는 최초 FJ-3와 같은 라이트(Wright)사의 J65-W-4 엔진이 채택됐으나, 양산기로 넘어가면서 추력을 7,700파운드(34kN)까지 높인 J65-W-16A 엔진으로 교체해 넣었다. FJ-4 초도기의 초도 비행은 1954년 10월 28일에 성공했으며, 곧장 양산 단계가 시작되면서 1955년 2월부터 미 해군에 납품이 개시됐다.

미 해군은 최초 221대를 주문했으나 최종 71대에 대해서는 전폭기 형상인 FJ-4B로 개량할 것을 요청했다. FJ-4B는 유사시 핵무기의 공중 투발을 할 수 있도록 설계해 안쪽 파일런에 핵무기 장착이 가능하도록 설계됐다. 안쪽 파일런은 저고도 폭격체계(LABS: Low-Altitude Bombing System)가 채택되어 핵무기의 저고도 투발이 가능했으며, 미 해군은 FJ-4B를 통해 미 공군과 마찬가지로 항공기를 통한 핵무기 투발 능력을 보유하고자 했다. FJ-4B는 미 해병대도 도입해 총 3개 비행대대가 구성됐다.

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특징

이전 형상인 FJ-2/3와 비교할 때 FJ-4가 가장 획기적으로 달라진 부분은 주익이다. 제작사인 노스 아메리칸은 항모 운용에서 문제가 많았던 FJ-2/3의 문제점을 해결하기 위해 주익을 새롭게 제작했다. 더 얇고 날카롭게 설계한 주익은 고 양력의 플랩과 통제가 가능한 드루핑 리딩에지(drooping leading edge), 중간 보(mid-span) 통제면 등을 갖췄다. 그 덕에 항모 운용 능력이 FJ-2/3에 비해 비약적으로 향상되었을 뿐 아니라 항속 거리도 크게 늘어났다. 주익은 단일한 빌릿(billit)의 알루미늄을 그대로 화학적으로 깎아 만든 외피 구조물을 틀로 잡은 것이 특징이다. FJ-4는 메인 엔진으로 FJ-3와 동일한 라이트(Wright, 現 커티스-라이트)의 J65-W-4 엔진을 채택했으나 양산 기종부터는 7,700 파운드 급의 J65-W-16A 엔진을 장착했다.

FJ-4는 장거리 전투기로 개발했기 때문에 동체도 설계만 FJ-3와 유사할 뿐, 길이와 크기는 더 커졌다. 항모에서 운용하기 위해 타이어를 넓힌 랜딩기어를 적용했으며, 완충력이 큰 몸체를 써 착함 시 부드럽게 지면에 접지하도록 설계했다. 또한 항모 사출을 위해 접이식으로 설계한 후크가 적용되어 어레스팅 후크(Arresting hook)를 걸 수 있게 제작했다.

FJ-4B는 핵무기 운용을 위해 개발된 기체로, 저고도 아음속에서 회전 능력을 향상시켰고, 수평 안정판과 상승타를 통합해 스테빌레이터(Stabilator) 역할을 하게 했다. 이는 항공기가 마하 1.2 속도로 초음속 비행에 들어갈 때 조종사에 의해 야기되는 흔들림을 억제하도록 했다. 골조를 덧댄 강화 알루미늄판으로 제작한 분할판 방향타는 기체 손실로 조종사 인명 사고가 발생하기도 했던 방향타 흔들림 현상을 잡았다. 대부분의 조종면은 유압식으로 작동했으며 이중 설계를 적용해 문제가 발생하더라도 제2의 유압장치가 동작할 수 있게끔 설계했다.

FJ-4B는 적지 종심까지 들어가 핵폭탄을 투하한 후 탈출해야 했으므로 최대한 급유 문제를 해결할 수 있게끔 버디(buddy) 급유가 가능하도록 개발해 비행 중 동료 FJ-4B로부터 연료를 받을 수 있었다. 또한 저고도 폭격 시스템인 LABS(Low-altitude Bombing System)이 최초로 장착됐다. LABS 덕에 기체가 이함 후 사전에 지정한 지점에서 적합한 속도와 각도로 목표에 폭탄을 투하하며, 투하 직후에는 '하프-쿠반 에이트(Half-cuban eight)' 기동을 실시해 핵폭발에 말려드는 것을 방지하게 했다.

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운용 현황

미 해군은 1962년 미 육군/해군/공군이 모여 3군 항공기 식별 체계를 통합하기로 함에 따라 FJ-4 역시 명칭을 변경했다. 이에 따라 FJ-4는 F-1E가 되었으며, FJ-4B는 AF-1E로 변경됐다. 미 해군과 해병은 총 1,115대의 "퓨리(FJ-2~4)"를 운용했으며, 퇴역 후에는 미 해군 예비군으로 전용되어 1960년대 말까지 운용됐다. 퓨리는 1950년대 말부터 양산에 들어가 총 374대가 도입됐지만, "퓨리" 시리즈(FJ-2, 3, 4) 자체가 제트기의 세대가 넘어가는 전환기에 등장한 전투기다 보니 모두 얼마 쓰이지 못하고 일찍 도태됐다.

미 해군은 여섯 대의 FJ-4에 로켓 엔진을 장착해 FJ-4F형으로 개발하고자 했으나, 실제로는 단 두 대만 완성됐다. 노스 아메리칸은 로켓다인(Rocketdyne)사의 AR-1 엔진을 제트 엔진 위 테일파이프(tail pipe)에 설치해 과산화수소와 JP-4유(油)를 연료로 사용해 순간적으로 추가 5천 파운드(22kN)의 출력을 더했다. 이 F 형상은 고도 21,600m에서 일시적으로 마하 1.41을 기록했다.

핵 투발용인 FJ-4B는 총 9개 비행대대, 그리고 3개 해병 비행대대에 배치됐으며 이후 더글러스사의 A-4 스카이호크(Skyhawk) 전투기와 교대했다. FJ-4B는 총 222대가 양산된 후 마지막 기체가 1958년에 출고했으며, 본홈 리처드(USS Bon Homme Richard)에 소속된 미 해병 제192 전투비행대대에 인도됐다. FJ-4B 중 최후로 함재기 역할을 수행한 기체는 베트남 전쟁에 전개됐던 핸콕(USS Hancock) 함의 216 전투비행대대에 소속됐던 기체로, 함재기에서 퇴역 후 애리조나주 릿치필드(Litchfield) 파크로 가 폐기 예정이었으나 확인되지 않는 이유로 폐기 처리되지 않았다. 이 기체는 1971년 모하비 플라이트 시스템즈(Mojave Flight Systems)사의 밥 레이드로(Bob Laidlaw)가 퍼싱 II 대륙간 탄도 미사일의 궤적을 묘사할 수 있는 항공기로 쓰기 위해 구입했다.

이 기체는 임무 종료 후 다시 모하비 지역으로 반환됐지만 1991년 티버드(T-Bird) 항공의 래리 목포드(Larry Mockford)가 구입해 기체 복원을 했으며, 이후 아이다호주의 테트론 항공(Tetron Aviation)에 판매되어 데모용 기체로 활용 중이다. 이 기체는 현존하는 FJ-4 중 유일하게 비행이 가능한 상태로 알려졌다.

총 374대의 FJ-4와 4B 중 전시 상태로 남아있는 기체는 총 여섯 대다. 우선 한 대가 미 해군 역사박물관에 전시 중인 기체 번호 139486번기로, 1964년 12월 2,351시간 비행 후 미 해병 제232 전투비행대대(VMF-232)인 "붉은 악마(Red Devils)"의 도장으로 재도색 되어 전시 중에 있다. 그 외에 텍사스주 역사 항공 기념박물관에 기체 번호 139516번기가 한 대 전시 중이고, 애리조나주 투산의 피마 항공우주 박물관(기체 번호 139531), 조지아주 코델(Cordele)의 조지아 참전용사 기념 주립공원에 한 대(기체 번호 143557), 펜실베니아주 호샴(Horsham, PA)의 '자유의 날개' 항공 박물관에 한 대(기체 번호 143568), 그리고 뉴욕주 버팔로의 버팔로 앤드 이리(Buffalo and Erie) 카운티 해군 군사공원에 한 대(143610)가 전시되어 있다.

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파생형

XFJ-4: J65-W-4 엔진을 탑재한 시제기. 두 대가 제작됐다.

YFJ-4: FJ-4 중 한 대를 시험 개발용으로 지정한 기체.

FJ-4 퓨리: 단좌식 전폭기 형상으로, 7,700 파운드 급 라이트(Wright) J65-W-16A 터보제트 엔진이 장착됐다. 총 150대가 양산됐다.

FJ-4B 퓨리: 단좌식 지상공격/근접 항공지원 형상. 주익 아래 총 6개의 파일런이 설치됐으며, 총 222대가 양산됐다.

FJ-4F 퓨리: 시험 평가용 항공기로 FJ-4 한 대를 개조해 외장 로켓 모터와 증가 탱크를 장착했다.

F-1E 퓨리: FJ-4를 1962년 삼군 항공기 제식 번호 재지정에 따라 변경한 명칭.

AF-1E 퓨리: FJ-4B의 제식 번호를 재지정한 명칭.

AF-1F (NA-295): TF30 엔진을 장착한 경공격기 형상으로, A-7과 경합하기 위해 제안됐다. 실제 제작되진 않았다.

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제원

제조사: 노스 아메리칸(North American) 항공
승무원: 1명
전장: 11.1m
날개 길이: 11.9m
전고: 4.2m
날개 면적: 31.46㎡
자체 중량: 6,000kg
전비 중량: 9,200kg
최대 이륙 중량: 10,750kg
출력체계: 7,700 파운드(34kN) 급 라이트 J65-W-16A 터보제트 엔진
최고 속도: 1,094km/h(해수면 고도)
항속 거리: 3,250km(760리터 외장 탱크 2개 장착 및 AIM-9 미사일 x2 장착 시)
실용 상승 한도: 14,300m
상승률: 38.9128m/s
날개 하중: 341.7 kg/㎡
기본 무장: 20mm 콜트(Colt) Mk.12 기관포 x 4(분당 1,000발, 578발 장착)
장착 무장: LAU-3/A 70mm 로켓 포드 x 6
               AIM-9 사이드와인더 미사일 x 4
               최대 1,400kg 폭탄 장착

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저자 소개

윤상용 | 군사 칼럼니스트

예비역 대위로 현재 한국국방안보포럼(KODEF) 연구위원으로 활동하고 있다. 미국 머서스버그 아카데미(Mercersburg Academy) 및 서강대학교 정치외교학과를 졸업했으며, 동 대학 국제대학원에서 국제관계학 석사학위를 받았다. 육군 통역사관 2기로 임관하여 육군 제3야전군사령부에서 군사령관 전속 통역장교로 근무했으며, 미 육군성에서 수여하는 육군근무유공훈장(Army Achievement Medal)을 수훈했다. 주간 경제지인 《이코노믹 리뷰》에 칼럼 ‘밀리터리 노트’를 연재 중이며, 역서로는 『명장의 코드』, 『영화 속의 국제정치』(공역), 『아메리칸 스나이퍼』(공역), 『이런 전쟁』(공역)이 있다.