난창 Q-6

난창 Q-6 은 중화인민공화국(중국)의 취소된 공격기로,Q-6 in Chinese  난창 항공기 공장(이후 훙두 항공 산업 그룹으로 재편성)이 주 계약자였다. 오랜 개발에도 불구하고 이 프로젝트는 시제품 단계를 넘어서지 못했다.

배경
Q-6 프로그램은 1970년대 중반에 시작되었는데, 1974년 파라셀 제도 해전 당시 중국 인민해방군 공군(PLAAF)과 중국 인민해방군 해군 항공대가 지상 지원 임무를 수행할 능력이 없다는 것이 드러났기 때문이다. 남베트남은 중국 인민해방군(PLA)이 세 분쟁 섬에 있는 남베트남군을 폭격했다고 주장했지만, 이는 사실이 아니었다. 실제로는 중국이 전투를 지원하기 위해 115대의 항공기를 배치하여 401회 출격할 의도가 있었음에도 불구하고, 배치된 중국 항공기 중 적의 위치를 실제로 공격한 것은 없었다.

현대적인 항공 전자 장비와 현대 항공전을 지원할 지상 인프라 부족으로 인해 중국 항공기는 항법 및 기타 물류 문제로 인해 성능이 심각하게 제한되었다. 최초의 중국 항공기는 전투가 끝난 지 몇 시간 후에야 섬에 도착했다. 중국은 물류 능력과 인프라를 업그레이드할 필요성 외에도 당시 보유한 항공기 중 남중국해에서의 지원 임무 요구 사항을 충족할 수 있는 것이 없다고 판단했다. J-5, J-6, J-7, J-8과 같은 전투기는 지상 공격 능력이 부족하고 짧은 항속 거리로 인해 어려움을 겪었다. 유일한 중국 공격기인 난창 Q-5 또한 항속 거리가 짧고 탑재량이 적었다. 하얼빈 H-5와 시안 H-6와 같은 중국 폭격기는 느리고 자체 방어 능력이 부족했다. 따라서 중국 인민해방군 해군(PLAN)을 지원하는 새로운 해군 공격 임무를 수행하기 위해 새로운 항공기가 절실히 필요하다고 여겨졌다.

전투 직후 PLAAF와 PLAN은 PRC 제3부서에 새로운 전투 폭격기/공격기 요구 사항을 제출했다. 광범위한 연구 끝에 제3부서는 당시 중국 항공 산업의 능력으로는 두 대의 별도 항공기를 동시에 개발하는 것이 불가능하다고 판단했다. 대신, 특히 PLAAF와 PLAN의 주요 요구 사항이 유사했기 때문에 PLAAF와 PLAN의 다양한 요구를 충족시키기 위해 다른 버전으로 단일 항공기를 개발하기로 결정했다.

1976년 6월, 여러 항공기 공장 대표들이 베이징으로 소집되어 프로젝트를 논의하고 가능한 한 최단 시간에 설계를 제시하라는 지시를 받았다. 선양 항공기 공장은 J-8II (F-8II)의 기본적으로 지상 공격 버전인 JH-8 (FB-8) 디자인을 가장 먼저 제시했다. 이어서 난창 항공기 공장에서 Q-6이라는 새로운 디자인이 나왔다. 시안 항공기 공장은 가장 마지막으로 시안 JH-7이라는 새로운 디자인을 제시했다. 처음에는 제3부서가 JH-8을 선호했지만, J-8II의 설계가 아직 완료되지 않아 위험이 너무 높다고 판단되어 제거되었다. JH-7의 예상 개발 기간이 너무 길어 Q-6이 가장 빨리 서비스에 투입될 수 있을 것이라고 믿어 선택되었다.

기원
Q-6 프로그램이 시작되기 전에 중국은 이미 이집트로부터 MiG-23BN과 MiG-23MS 항공기를 확보했으며, 북베트남으로부터 추락한 몇 대의 F-111도 중국에 제공되었다. 이 항공기들에 대한 연구를 바탕으로 다음 중국 공격기에는 가변익이 채택되어야 한다고 제안되었다. 난창 Q-5의 총설계자이자 미래의 중국과학원 학자(1995년 선출)인 루 샤오펑이 Q-6의 총설계자로 임명되었다. 루는 PLAAF와 PLAN을 여러 번 직접 방문하여 그들의 의견을 수렴했으며, 이는 그가 담당한 Q-6의 전술 기술 요구 사항의 기반이 되었다. 1979년 2월까지 제3부서의 요구 사항에 따라 Q-6의 전체 설계가 확정되었다.

원래 계획은 Q-6의 설계를 MiG-23의 지상 공격 버전인 MiG-23BN에 기반을 두는 것이었다. 그러나 PLAAF와 PLAN 모두 자체 방어를 위한 공중전 능력을 요구했다. 공중전 능력의 필요성으로 인해 레이더가 필요했지만, 지상 공격 버전에는 레이더가 없었다. 그 결과, 설계를 MiG-23MS에 기반을 두는 것으로 변경되었다. 연구에 따르면 PLAAF와 PLAN이 요구하는 임무를 성공적으로 수행하려면 지상 공격 레이더와 지형 추적 레이더가 필요했는데, 이는 MiG-23BN에는 없는 기능이었다. 공대공 전투의 경우 MiG-23MS의 RP-22 사피르-21 레이더(NATO 보고명 제이 버드)는 BVR 능력이 부족했다. MiG-23의 이러한 단점을 보완하기 위해 F-111에서 역설계된 항공 전자 장비를 사용하기로 결정했지만, Q-6에 채택된 다른 기술적 기능들과 마찬가지로 당시 중국의 산업, 과학 및 기술 능력으로는 너무 야심 찬 것으로 판명되어 개발이 길어지고 Q-6의 최종 취소에 기여했다.

설계
원래 이 디자인은 MiG-23MS에 기반을 두었으며, 초기에는 레이더를 수용할 수 있는 기수 공간이 더 많아 MiG-23BN보다 더 낫다고 생각되었다. 그러나 중국의 마이크로전자 산업은 의도한 레이더를 소형화하는 데 필요한 고체 전자 장치를 제공할 수 없었고, 그 결과 동체의 크기(길이 제외)를 MiG-23에서 Su-24의 크기로 늘려야 했다. 연구 결과 MiG-23 디자인의 측면 흡입구는 공중전 능력을 충족시키기에 충분하지 않아 측면 흡입구를 턱 흡입구로 변경했으며, Q-6는 턱 장착 흡입구를 가진 최초의 중국 항공기라고 주장된다.

중국은 Q-6의 가장 큰 성과를 플라이 바이 와이어(FBW) 가변익 제어에서 찾는데, 둘 다 중국 최초였다. F-111의 FBW를 역설계하려는 원래 목표는 너무 야심 차서 포기해야 했고, 훨씬 더 간단한 버전이 채택되었다. Q-6의 삼중 아날로그 FBW는 가장 기본적인 FBW보다 약간 더 발전했는데, 유압 서보 밸브를 전자 컨트롤러로 작동하는 전기 서보 밸브로 교체하는 가장 기본적인 FBW와 동일한 원리를 사용했지만, 가장 기본적인 FBW에서 여전히 존재했던 유압 액추에이터는 Q-6에서 전기 액추에이터로 대체되었다. 이 시스템은 개발에 큰 장애물이 되었고, 루 샤오펑의 개인적인 지휘 아래 9년(1980~1988)이 걸려 완성되었다. 중국 항공 기술의 획기적인 발전으로 평가받고 뛰어난 성능을 제공했지만, 중국 시스템은 MiG-23의 간단한 기계-유압 제어 가변익보다 12% 이상 무거워 무장 탑재량, 연료 용량 및 전투 반경을 감소시켰고, 이는 Q-6의 최종 취소에 부분적으로 기여했다.

동력 장치
연구 결과 터보제트 엔진으로는 공중전 요구 사항을 충족하는 데 필요한 추력을 제공하기에 충분하지 않다는 것이 밝혀져, 원래 청두 J-9에 사용될 예정이었던 국내산 터보팬 엔진이 대신 사용되었다. 터보팬 엔진은 WS-6(Wo Shan, 涡扇의 약자)로 명명되었으며, 1964년에 처음 개발이 시작되었다. 17년간의 개발 끝에 1980년 10월에 성능 매개변수가 마침내 원하는 요구 사항에 도달했다. 1981년에 사전 생산 승인이 내려졌지만, 프로그램은 생산을 위한 성숙한 것이 아니라 연구 프로젝트로 계속되었다. 또한, 연구 결과 71kN(애프터버너 사용 시 122kN)의 WS-6으로는 Q-6이 공중전 요구 사항을 충족하기에 충분하지 않다는 것이 밝혀졌다. 1983년에는 개선된 버전인 WS-6G(G = Gai 改, 개선됨을 의미)가 등장했는데, 원래는 취소된 선양 J-13용으로 고안되었다. 새로운 엔진은 138kN(애프터버너 사용 시)의 추력을 제공했으며, 추력 대 중량비는 7보다 컸지만, 당시 중국 산업 능력의 한계로 인해 엔진은 전혀 신뢰할 수 없었고, 미숙한 설계로 인해 매우 신뢰할 수 없을 뿐만 아니라 엔진의 MTBO는 기껏해야 50시간 정도에 불과하다는 소문이 있었고, 엔진은 실험실 조건에서 연구 단계를 넘어서지 못했다. 제한된 중국 산업 능력으로 인한 동력 장치 문제는 Q-6의 최종 취소에 부분적으로 기여한 또 다른 요인이었다.

항공전자
Q-6의 항공전자 요구 사항은 당시 중국에서 가장 진보된 것 중 하나였다. 북베트남이 제공한 격추된 F-111의 미국 항공 전자 장비를 역설계하려는 원래 목표는 당시 중국의 제한된 산업 능력으로는 달성하기에는 너무 야심찬 것으로 판명되었으므로, 중국이 할 수 있는 모든 것을 역설계하고 그 결과를 MiG-23의 소련 항공 전자 장비를 업그레이드하는 데 사용하기로 결정했다. PLAAF와 PLANAF의 지상 공격 임무 요구 사항을 성공적으로 충족시키는 유일한 방법은 Q-6에 지상 공격 능력을 갖춘 공중 레이더를 장착하는 것이었는데, 이는 MiG-23MS의 RP-22 사피르-21 레이더(NATO 보고명 제이 버드)에는 없는 기능이었고, 이 레이더는 초기 MiG-23 수출 버전에서는 의도적으로 제거된 BVR 능력도 부족했다. 역설계 과정에서 우수한 미국 설계 덕분에 제너럴 일렉트릭 AN/APQ-113 공격 레이더가 내장 소프트웨어의 일부를 완전히 해독할 수 없었음에도 불구하고 더 나은 설계 이론과 원리로 인해 쉽게 공대공 모드를 통합할 수 있다는 사실이 밝혀졌다. 텍사스 인스트루먼트 AN/APQ-110 지형 추적 레이더(TFR)는 역설계되어 F-111의 AN/APQ-113 및 AN/APQ-110과 동일한 구성으로 Q-6의 기수에 배치되었다. 즉, TFR은 공격 레이더 바로 아래에 설치되었다.

그러나 당시 중국 마이크로전자 산업의 한계로 인해 많은 고체 마이크로전자 회로를 중국에서 제조할 수 없어 중국에서 생산할 수 있는 진공관으로 대체해야 했고, 그 결과 유사한 미국 시스템보다 훨씬 무거운 레이더 시스템이 되었다. 유사한 단점은 다른 항공 전자의 크기도 greatly 증가시켜 크기와 무게를 크게 늘렸다. 다른 항공 전자 장비로는 레이더 경보 수신기, 레이저 거리 측정기, 통신 및 계기 착륙 시스템이 포함되었다. 순전히 국내산 항공 전자 장비는 Aim (Miao, 瞄)-6 조준경뿐이었는데, 이는 MiG-23의 PBK-3 폭격 조준경보다 뛰어난 성능을 보였다. 그러나 Aim-6 조준경이 속한 항법 및 공격 시스템은 중국의 기술적 병목 현상으로 판명되었고 개발에 더 많은 어려움을 야기했다. 리턴 인더스트리즈 AN/AJQ-20 관성 항법 및 공격 시스템의 역설계는 특히 어려웠고, 레이더와 같은 다른 항공 전자 장비와 마찬가지로 1990년대 후반에 이르러서야 중국이 이러한 시스템을 완전히 마스터할 수 있었다. 당시 중국 마이크로전자 산업의 한계는 Q-6의 최종 취소에 기여한 또 다른 요인이었다. 이러한 한계에도 불구하고 연구 및 시뮬레이션 결과 Q-6이 이러한 항공 전자 장비를 장착했을 때 Q-5보다 3배 이상 효과적이라는 것이 입증되었다. 그러나 이것만으로는 Q-6의 취소를 막기에는 충분하지 않았다.

취소
1989년경, 중국 군부는 더 이상 가변익에 관심이 없었고 Q-6는 미래 분쟁에 부적합하다고 여겨졌다. 과체중 가변익 설계 문제와 이미 확인된 항공전자 및 엔진 문제 외에도, 과체중 가변익과 항공전자를 보완하기 위해 필수적인 고급 경량 복합재료의 기체 생산에 대한 중국 산업의 제한된 능력이 문제였다. 이는 결코 달성되지 않았고, 개발이 취소된 후에도 사용될 예정이었던 고급 복합재료는 성공적으로 개발되지 않았다. 그러나 가장 중요한 요소는 스텔스였다. 중국은 가변익이 항공기의 레이더 반사 면적을 여러 배 증가시켜 탐지되고 격추될 가능성이 훨씬 높아져 현대 전장에서 생존할 수 없게 된다는 것을 깨달았다. 앞서 언급된 어려움과 함께 Q-6는 1989년에 최종적으로 취소되었다. 정적 시험용 1대, 지상 항공전자 시험용 1대, 가변익 연구용 1대 등 총 3개의 모델/시제품만 제작되었다. 중국 소식통은 이 프로그램이 취소되었음에도 불구하고 그 경험을 통해 중국 항공 산업의 발전에 필요한 교훈을 얻었다고 주장했다.

 각주 

분류:단발 제트기
분류:가변익기