세계에서 가장 널리 쓰이는 해상작전헬기, MH-60R/S-70 시호크 해상작전헬기

세계에서 가장 널리 쓰이는 해상작전헬기, MH-60R/S-70 시호크 해상작전헬기

MH-60R 헬기 <출처: 록히드 마틴>

개발의 역사

시콜스키(Sikorsky) S-70/SH-60 시호크(Seahwak) 헬기는 육상에서 운용하던 UH-60A 블랙호크(Black Hawk) 다목적 헬리콥터를 해상작전용으로 개조한 것이다.

1970년대 초, 미 해군은 LAMPS(Light Airborne Multi-Purpose System)라는 헬기 도입 계획을 세웠다. LAMPS 사업은 미 해군이 러시아 핵잠수함에 대응하기 위해 구축함이나 프리깃함에서 사용할 대잠수함 헬기를 도입하려는 것으로, 세 차례에 걸쳐 추진되었다.

처음에 미 해군은 카만(Kaman) 사의 SH-2F 시스프라이트(Seasprite)를 채택했으나, 그 성능에 만족하지 못하고 LAMPS MK III라는 새로운 해상작전헬기를 개발하기로 결정했다. 여러 회사들의 경쟁을 물리치고, 시콜스키 사가 제안한 UH-60의 개조형이 채택되었다.

경쟁에서 승리한 시콜스키 사는 곧 UH-60 블랙 호크(Black Hawk)를 해상작전헬기로 개조하기 시작하여 시호크의 첫 번째 모델인 SH-60B를 완성했고, 1979년 12월 12일 5대의 시제기(Prototype)가 첫 비행에 성공했다.

SH-60B 시호크는 1981년 상반기~1982년 상반기에 18대가 생산되어 미 해군에 인도된 후 실전배치되었고, 전투함이 아닌 항공모함 탑재형 시호크인 SH-60F도 곧 개발이 진행되어 1987년에 첫 비행에 성공한 후 1991년에 항공모함 니미츠(USS Nimitz)에서 처음으로 배치되었다.

SH-60B/F가 실전배치된 후 미 해군은 시호크 헬기의 성능을 더욱 향상시키고자 SH-60R 개발 계획을 수립했다. SH-60R 개발 계획은 SH-60B/F 헬기는 물론 미국 해안경비대가 사용 중인 HH-60H 제이호크(JayHawk)까지 새로운 장비를 장착해 개량하는 것이었다.

이를 위해 미 해군은 1998년 SH-60B 시호크 헬기 2대를 SH-60R 사양으로 개조할 수 있는 예산을 확보하고 그 다음해에는 15대를 개조할 수 있는 예산을 확보했으나, SH-60B 시호크 헬기의 개조 비용이 예상보다 더 많이 필요하다는 사실이 드러났고, 프로젝트의 효율성에 대한 논란이 불거졌다.

이 때문에 미 해군은 2000년 4월 25일에 SH-60R 개발 계획을 잠정 중단했고, 2001년에는 이를 완전히 포기하고 새로운 헬기를 개발하기로 결정했다. 개조 개발을 하면 헬기 1대당 100만~300만 달러를 절약할 수 있었지만 절약하는 비용에 비해 성능 개량 효과가 시원치 않았고, 엔진 교체 정도로는 미 해군의 엔진 출력 향상 요구도를 충족시키기에 역부족이었기 때문이다.

그래서 미 해군은 SH-60R 개조 프로그램을 포기하고, MH-60R이라는 새로운 이름의 신규 헬기 개발 계획을 시작했다. 과거에 있었던 SH-60R 프로그램이 기존 헬기를 개조·개량하는 것이었다면, MH-60R 프로그램은 개조사업이 아니라 SH-60R을 위해서 개발된 신형 장비와 엔진을 장착해 새로운 헬기를 제작하는 것이었다.

이 과정에서 MH-60R 헬기는 SH-60R의 두 가지 목표를 그대로 계승했다. 첫 번째 목표는 전투함용 SH-60B와 항공모함용 SH-60F를 단일한 한 가지 모델로 모두 대체하는 것이고, 두 번째 목표는 과거의 시호크가 깊고 넓은 바다에서 러시아 원자력 잠수함을 상대로 대잠작전을 펼친 것과 달리, 연안에서 조용한 소형 디젤 잠수함이나 소형 선박을 상대로 한 전투 대응 능력을 갖추는 것이었다.

새로운 장비 대부분은 비용 절감을 위해 민수용 제품(COTS, Commercial Off-The-Shelf)을 많이 채용했는데, 이를 통해 가격 절감과 성능 향상을 동시에 달성할 수 있었다. 일례로 음파탐지기나 레이더로 탐지한 목표를 분석하는 임무 컴퓨터는 록히드 마틴(Lockheed Martin) 사가 제작했는데, 록히드 마틴은 새로운 군용 부품이 아닌 민간 시장에서 판매 중이던 모토롤라(Motorola) 사의 Power PC CPU를 이 컴퓨터에 장착했다.

초기 방향성을 잡는 데 여러 가지 논란이 있었지만, 미 해군의 MH-60R 개발 계획은 비교적 순조롭게 이루어진 편이다. 1999년 8월 5일에는 탑재 전자장비 성능 확인을 위해 SH-60B 테스트 모델 2대가 공개되었고, MH-60R의 생산을 최종적으로 확인하기 위한 테스트 모델(EDM, initial Engineering Development Model: 기술 실증 모델)이 2001년 7월 19일 첫 비행에 성공했다.

EDM 모델 2대를 테스트한 미 해군은 MH-60R의 성능에 만족했고, 2005년 2월 MH-60R을 새로운 해군 항공기의 성능을 테스트하는 테스트 비행대인 VX-1 대대에 배치했다. MH-60R의 테스트는 꾸준히 계속되었다.

MH-60R은 2008년 1월 22일부터 25일까지 알레이 버크(Arleigh Burke)급 구축함 프레블(USS Preble, DDG-88)에 탑재되어 23시간의 함상 시험비행과 20회의 착함 테스트를 성공적으로 완료했으며, 2009년 1월부터 7월까지 미국 존 C. 스테니스 항공모함(USS John C. Stennis) 전단 소속 HSM-71 대잠비행대대의 대잠수함 초계 임무에 처음 투입되어 성공적으로 임무를 완수함으로써 양산이 결정되었다.

특징

MH-60R 소개 영상 <출처 : 록히드마틴>

MH-60R/S-70 시호크는 원래 육상 다목적 헬기로 개발된 UH-60 블랙 호크를 해상의 군함에서 운용하기 위해 많은 부분을 개조해 만든 해상작전헬기다. 해상의 군함에서 헬기를 운용한다는 것은 기계에 치명적인 염분에 노출되고, 폭풍과 파랑(波浪) 등 지상보다 험난한 환경을 이겨내고 작전을 수행해야 한다는 것을 의미한다.

따라서 MH-60R/S-70 시호크는 이러한 험난한 해상 환경을 극복하고 운용할 수 있는 내구성을 확보해야 했다. 이와 동시에, MH-60R/S-70 시호크는 구축함의 헬기 격납고 크기가 매우 제한되어 있어 메인 로터와 꼬리날개 부분을 접어 크기를 축소할 수 있는 기능도 갖춰야만 했다.

UH-60A 블랙 호크(위)와 SH-60B 시호크(아래)의 차이점 <출처: sikorskyarchives.com>

그래서 SH-60B 시호크는 UH-60A 블랙 호크보다 더 강력한 3,400마력의 출력을 발휘하는 GE 사의 T-700-GE-401 엔진을 2기 장착했다. 그리고 비상 상황 대처 및 해상 초계 시간을 늘리기 위해 내부 연료 탱크의 크기를 키워 내부 연료 탑재량이 2,233리터로 증가했다.

또한, 육군 UH-60A 블랙 호크가 착륙하는 헬기 착륙장보다 훨씬 좁은 구축함의 헬기 착륙장에 착륙하기 위해서, SH-60B 시호크의 뒤 랜딩기어 위치를 변경해 착륙에 필요한 헬기 착륙장의 필요 면적을 크게 줄였다.

MH-60R/S-70 시호크는 메인 로터와 꼬리날개를 접어 크기를 줄일 수 있다. <출처: aviationpress.co.uk>

대잠수함 작전을 위해 MH-60R/S-70 시호크의 기체 내부와 외부에는 많은 장비가 추가되었다. 기체 내부에는 장비를 조작하고 무장을 사용하는 오퍼레이터의 좌석과 임무통제장비가 설치되었고, 바다에 던지는 1회용 음파탐지기인 소노부이(sonobuoy) 25연장 포드가 추가되었다. 기체 외부에는 어뢰 혹은 미사일을 장착하는 2개의 파일런(pylon)을 동체 양 측면에 설치했다. 또한 후방 동체에는 자기장을 사용해 잠수함을 찾는 MAD(Magnetic Anomaly Detector: 자기탐지기)를 장착하는 보조 파일런이 설치되었다.

이뿐만 아니라 MH-60R/S-70 시호크에는 격렬한 폭풍이 치는 기상 상황에서도 구축함에 착함할 수 있는 강제착함장치 RAST(Recovery Assist, Secure and Traverse)와 함께, 착함을 하지 않아도 공중에 뜬 상태에서 신속하게 연료를 공급받을 수 있는 호버링(hovering) 재급유 장비가 장착되어 있다.

하지만 MH-60R/S-70 시호크의 비행제어(Flying Controls)장비는 UH-60A 블랙 호크의 것을 그대로 사용하며, 동체의 구조도 강화되었을 뿐 큰 틀에서는 동일하다. 다만 UH-60A 블랙 호크가 동체 출입문이 2개인 데 비해 MH-60R/S-70 시호크는 동체 출입문이 1개이고, 기본형 블랙호크에는 없는 록웰 콜린스(Rockwell Collins) 사의 AN/ARN-118V Tacan 항법장비와 허니웰(Honeywell) 사의 AN/APN-194(V) 레이더 고도계, 그리고 GPS가 설치되었다는 점이 다르다.

시호크의 전자장비는 MH-60R로 진화하면서 해상의 소형 표적에 대응할 수 있도록 개량되었다. SH-60B에는 AN/APS-124 해상 탐색 레이더가 설치되었고, MH-60R에는 이 레이더 대신 성능이 더 뛰어난 AN/APS-147 레이더가 설치되었다. 2008년부터 AN/APS-147 레이더의 새로운 레이더 탐지 모드에 대한 연구가 진행 중인데, ARPDD(Automatic Radar Periscope Detection and Discrimination)라는 것이 그것이다.

기존 레이더로도 잠망경을 탐지할 수는 있지만 바다에 떠 있는 작은 부유물이나 파도까지도 레이더에 표시되기 때문에, 오퍼레이터가 직접 표적의 상태를 판단해야 했다. 하지만 새로운 ARPDD 모드가 추가되면, MH-60R은 자동으로 적 잠수함의 잠망경을 탐지 및 추적할 수 있는 능력을 갖추게 된다. MH-60R은 신형 소노부이 탐지기로 AN/ARR-75를, 자기탐지기로 레이시온(Raytheon) 사의 AN/ASQ-81(V)2를 사용한다.

MH-60R 시호크의 핵심 대잠전 장비는 와이어를 이용해 바닷속에 담궈 사용하는 음파탐지기인 디핑 소나(dipping SONAR)다. 레이시온(Raytheon)/탈레스(Thales) 사의 AN/AQS-22 FLASH 저주파 디핑 소나는 과거 해상작전헬기의 디핑 소나와 달리 저주파를 사용해 잠수함을 탐지하므로, 고주파 음파를 흡수할 수 있는 특수 타일을 장착한 적 잠수함을 좀 더 쉽게 탐지할 수 있다.

록히드 마틴의 AN/ALQ-210 전자지원장비(ESM)는 잠수함이나 함선이 내는 전파의 위치를 잡아내 적의 위치를 은밀히 파악할 수 있다. 레이시온 사의 AN/AAS-44 표적획득장비는 레이저 거리측정기와 적외선 카메라가 조합되어 소형 보트나 잠수함을 탐지하여 미사일에게 표적 정보를 전달한다.
 

FLASH 디핑 소나를 바다에 담그고 있는 MH-60R 헬기 <출처: 미 해군>

그 밖에도 MH-60R 시호크의 경우 AN/APR-39 레이더 경보 수신기(RWR)과 AN/ALE-47 채프(Chaff)/플레어(Flare) 발사기, AN/AAR-47 미사일 경보 수신기(MWR)를 가지고 있으며, 사람 혹은 화물을 272kg 실을 수 있는 구조 호이스트(hoist)도 장비하고 있다.

시호크는 각종 수중·해상 표적을 공격할 수 있는 다양한 무장을 탑재한다. 가장 중요한 임무인 대잠수함 작전을 위해 SH-60B와 수출형 S-70 헬기는 Mk 46 경어뢰를 장착했으나, 미 해군은 성능이 좀 더 향상된 Mk 50 경어뢰를 1993년부터 장착했다.

단, 호주 해군은 2008년부터 미국제 어뢰 대신 이탈리아와 프랑스가 공동 개발한 MU90 임팩트(Impact) 경어뢰를 장착하려는 계획을 세웠으나, 비용 문제 때문에 진행 상황은 지지부진하다.

미국 해군 해상작전헬기 시호크의 퇴역함 격침훈련 영상<출처:밀에어로코리아>

시호크의 또 다른 주요 무장은 적 수상함을 공격하기 위한 공대함 미사일이다. AGM-119B 펭귄(Penguin) Mk2 Mod 7 대함미사일은 F-16 전투기나 해상작전헬기에 장착할 수 있는 중소형 미사일로, S-70B와 SH-60B에는 2발을 장착할 수 있다.

MH-60R과 S-70B 최신형의 경우에는 여기에 더해 AGM-114 헬파이어(Hellfire) 미사일을 8발 장착 가능한데, 이 미사일은 원래 대전차용 미사일에 폭풍/파편 탄두를 장착해 소형 선박을 공격할 수 있도록 개량한 것이다.

이외에도 탐색구조용 HH-60H 헬기나 해안경비대용 MH-60J 헬기는 M240 기관총 혹은 GAU-17/A 미니건(Minigun) 기관총을 장착할 수 있다. BAE 시스템스는 MH-60R의 새로운 대함 공격 무장으로 APKWS(Advanced Precision Kill Weapon System)을 제안 중인데, 이것은 기존의 70mm 무유도 로켓을 개조하여 레이저 유도 탐색기를 장착해 소형 표적에 대한 정밀 공격능력을 부여한 것이다.
 

헬파이어 미사일을 발사하는 MH-60R 헬기 <출처: 미 해군>

파생형

● SH-60B

1983년 2월 11일 첫 비행을 실시한 S-70 해상작전헬기의 첫 번째 타입으로, 모두 181대가 제작되어 미 해군에서 2015년 5월까지 운용되었다. 올리버 헤저드 페리(Oliver Hazard Perry)급, 알레이 버크(Arleigh Burke)급, 타이로콘데로가(Ticonderoga)급 등 미 해군의 전투함에 탑재되어 대잠작전에 투입되었다.

전투함 탑재 시험을 하고 있는 SH-60B 헬기 <출처: navsource.org>

● SH-60F 오션 호크(Ocean Hawk)

항공모함 호위작전을 위해 사용되는 해상작전헬기로, 항공모함에 상시 탑재되어 항공모함을 추적하거나 공격하는 적 잠수함을 차단하는 임무를 맡았다. 1991년부터 항공모함 니미츠에 탑재되어 작전에 투입되었고 모두 84대가 생산되었다. 2016년 7월 미국은 이스라엘에 8대의 잉여 SH-60F를 제공하기로 발표했다.

SH-60F 오션 호크 <출처: 미 해군>

● HH-60H 제이호크(Jayhawk)

1996년까지 42대가 생산된 구조 및 특수부대 지원헬기로, 항공모함 함재기 조종사가 작전 중 추락했을 때 구조작전에 투입되거나 해군 특수부대의 침투작전에 사용된다. 병력 수송을 위해서 잠수함 탐지 장비 및 어뢰, 미사일을 장착하지 않으나, 각종 방어용 전자장비와 7.62mm 미니건을 장착한다.

일부 HH-60H 헬기는 AGM-114 헬파이어 미사일을 운용할 수 있다. 미국 해안경비대(US Coast Guard)가 사용하는 버전은 HH-60J로 불린다.

HH-60H 제이호크<출처: aviationpros.com>

● SH-60J/K

일본은 모두 103대의 SH-60B 헬기를 도입했으며, 미쓰비시 중공업이 면허생산을 하면서 SH-60J라는 이름을 붙였다.

일본은 2001년부터 SH-60J 헬기를 개량한 SH-60K를 개발하여 총 44대를 생산했다. SH-60K는 SH-60/S-70 헬기와 내부 장비가 완전히 다른데, 기존 J형보다 강화된 신형 메인 로터, 일본제 소나와 레이더, GPS로 유도되는 자동착함지원장치 SLAS가 장착되었다.

일본 해상자위대의 SH-60K 헬기 <출처 vertipedia.vtol.org>

● MH-60R

LAMPS Block II라는 프로젝트 이름으로 개발된 대잠헬기로, 현재 미국 해군이 운용 중인 해상작전헬기 중 가장 최신 버전이다. 탈냉전시대에 중요해진 연안 대잠수함 작전에 대응하기 위해 SH-60B의 성능과 SH-60F에 탑재된 디핑 소나를 결합하고 새로운 엔진과 전자장비를 개량해 제작되었다.

AGM-114 헬파이어 미사일, AN/APS-147 레이더, 레이시온/탈레스 AN/AQS-22 (FLASH) 디핑 소나가 탑재되었고, 2016년까지 모두 280대가 생산되었다.

미 해군의 MH-60R 헬기 <출처: 미 해군>

● S-70B-1~28

H-60 헬기의 민간용 명칭은 S-70으로, SH-60과 같은 해상작전헬기를 미국 외 국가가 도입할 때에도 S-70이라는 이름을 사용한다.

가장 첫 번째 버전인 S-70B-1은 1988년 스페인에 6대가 수출되었는데, 소나를 제외하고는 미 해군의 SH-60B와 거의 비슷하다. S-70B-2는 호주에 수출된 버전으로, 총 16대가 수출되었다. 호주 해군은 Project 1405라는 이름으로 업그레이드를 실시했다.

S-70B-6은 그리스 해군에 수출된 버전으로, 에게안 호크(Aegean Hawk)라는 별명이 붙여져 총 11대가 인도되었다. S-70B-7은 태국 해군에 수출된 버전으로 총 6대가 수출되었으며, 태국 해군의 유일한 항공모함인 차크리 나루에벳(HTMS Chakri Naruebet)에 탑재되어 해상 초계 및 수색구조 임무를 수행하고 있다.

S-70B-28은 1997년과 2008년에 터키 해군에 모두 25대가 인도된 헬기로, AN/APS-143(V) 레이더와 L-3 사의 HELRAS 디핑 소나가 장착되는 등 미 해군 MH-60R과 비슷한 수준의 장비가 탑재된 것으로 알려졌지만, 인도가 지연되어 터키 해군은2015년이 되어서야 주문한 헬기를 모두 받았다. 터키는 인도 지연에 대한 보상으로 헬기 1대를 추가로 제공받았다.

호주 해군의 S-70B-2 시호크 <출처: 호주 해군>

● S-70C 선더호크(Thunderhawk)

1990년에 10대, 1997년에 11대가 대만에 수출된 버전으로, AN/ALR-606(V)2 디핑 소나, AN/APS-128PC 레이더 등 SH-60B와 거의 비슷한 장비를 갖추고 있고, 메인 로터 위에는 AN/ALR-606(V)2 ESM(Electronic warfare Support Measures: 전자전지원장비)가 장착되어 있다.

제원

- 전체 길이: 19.76m(비행 시) / 12.52m(격납고 격납 시)
- 동체 길이: 15.26m
- 전체 높이: 5.18m(비행 시) / 4.04m(격납고 격납 시)
- 동체 높이: 1.75m
- 폭: 3.26m(메인 로터 접은 상태)
- 공허중량: 6,191kg
- 최대이륙중량: 10,659kg
- 최대탑재량: 3,551kg
- 최대상승속도: 213m/min(섭씨 32.2도, 해면고도 기준)
- 최대상승고도: 3,050m
- 항속거리: 약 1,110km
- 최고속도: 250km/h

시호크 헬기의 3면도<출처: sikorskyarchives.com>

[유용원의 군사세계] 2017.10.13