YAK-41/YAK-141 VTOL 전투기

1992년 판보로 에어쇼 중 수직이륙 비행 중인 YAK-141. 기수 조종석 아래 리프트 엔진용 도어가 열려 있는 모습이 보인다. (출처: Wal Nelowkin/Wikimedia Commons)

YAK-41은 사실상 시험 제작기 성격을 갖고 있던 YAK-38과 달리 본격적인 VTOL 전투기이다. YAK-41은 처음부터 함재기로 활용하기 위해 설계했으며, 요격, 근접항공지원(CAS), 해상/지상 공격 임무를 모두 소화할 수 있도록 개발했다. YAK-41에는 안테나 크기만 작아 레이돔에 수납했지만 기본적으로 MiG-29와 동일한 멀티 모드(multimode) 레이더가 장착되었다. 또한 비행 시스템 역시 3중 중첩으로 설계해 안정화 시킨 디지털 비행 제어 시스템(플라이-바이-와이어[Fly-by-wire])이 채택됐다. YAK-41은 고익(高翼)을 채택했으며, 마름모꼴 형상으로 설계했다. 동체의 전반적인 모양을 화살과 유사한 삼각형 형태로 설계해 초음속 비행이나 전투 간 기동에서 유리하게 제작했다.

YAK-41은 YAK-38 개발 시 소련이 선택한 수직이착륙 방식을 그대로 승계해 수평 비행을 위한 메인 엔진과 수직 이륙을 위한 리프트 엔진을 별도로 장착했다. 순항 비행 시에는 단발로 설치된 투만스키(Tumansky) P-79V-300 터보 제트 엔진을 활용하며, 수직 이륙을 할 때에는 이 메인 엔진의 노즐을 아래로 꺾고, 조종석 뒤에 장착된 두 기의 리빈스키(Ribynski) RD-41 리프트 엔진을 이용해 균형을 잡으면서 이륙한다. 메인 엔진의 노즐은 최대 95도까지 틸트(tilt, 아래로 꺾임)가 가능하며, 엔진은 주익 끝 콘솔(console)에 설치된 제트 러더(jet rudder)와 연결되어 저속에서도 우수한 기동성을 발휘할 수 있게 했다. 동체는 복합재를 다량으로 사용했으며, 특히 카본 섬유를 28% 이상 사용했을 뿐 아니라 미익의 구조물에는알루미늄-리튬 합금을 다량 사용해 중량을 최대한 줄였다. 이에 따라 YAK-41은 YAK-38에 비해 탐지 거리가 넓은 효율성 높은 레이더, 음속을 돌파하는 비행 속도, 그리고 낮아진 중량 부담으로 늘어난 항속거리가 합쳐져 뛰어난 함재기가 될 가능성이 클 것으로 기대됐다.

야코블레프는 1980년 초에 설계를 확정한 후 총 4대의 시제기를 제작했으며, 1대는 정적(靜的: static) 테스트, 1대는 강도 테스트, 2대는 비행 테스트 용도로 활용했다. 이들 기체는 1984년부터 본격적으로 시험 비행 단계에 들어갔으나 YAK-41에 탑재할 전용 엔진이 아직 개발이 끝나지 않은 데다 소련 국방부가 요구도를 변경하면서 다목적 전투기로 용도를 변경함과 동시에 통합할 무장 목록을 늘림에 따라 야코블레프는 변경된 요구도를 반영한 항공기 형상을 YAK-41M이라 명명했다.

YAK-41은 기본적으로 GSh-30-1 30mm 기관포가 설치됐으며, 추가 무장은 주익 하부의 4개 파일런에 장착 가능하다. 무장으로는 유도식 단거리 공대공 및 중거리 공대공 미사일, 공대함 미사일, 공대지 미사일, 대방사(對放射) 미사일을 통합할 수 있어 지상 표적이나 함정, 레이더 시설 및 통신 시설을 공격할 수 있다. 그뿐만 아니라 자유낙하식 폭탄도 장착할 수 있어 폭격 임무 수행도 가능하다.

운용 현황

YAK-41 사업은 소련 붕괴와 함께 중단된 후 종료되었으나, 소련은 사회주의 체제를 사실상 포기하고 시장 경제 전환을 전제로 한 사회주의 개혁을 시작하면서 미-소 간의 협력을 시작할 수 있었다. 1991년, 야코블레프 설계국은 YAK-41 사업에 필요한 자금 지원을 할 수 있는 해외 파트너를 물색했으며, 그 과정에서 미국의 록히드-마틴(Lockheed-Martin)이 연결되어 사상 처음으로 미-소 업체 간 파트너십이 체결됐다. 당시 록히드-마틴은 미 공군이 발주한 합동 공격기 사업(JSF: Joint Strike Fighter)에 참여하면서 훗날 F-35가 된 X-35를 개발하고 있었는데, 록히드-마틴은 야코블레프와 협력 과정에서 YAK-41의 기술 문서를 전량 획득하고 관련 특허를 구입해 X-35의 수직이착륙(VTOL) 형상인 F-35B 개발 과정 중에 YAK-41의 핵심 기술을 일부 반영한 것으로 알려졌다. 특히 기본적인 수직이착륙 개념이나 리프트 팬의 위치와 리프트-피스톤 엔진 구조, 미익 부분 테일 붐(tail boom) 설계 등에서 F-35B와 YAK-41은 많은 유사성을 보인다. F-35B는 처음부터 VTOL 기체로 설계한 것이 아니라 F-35A/B/C의 공통 플랫폼을 사용했으므로 YAK-41의 수직이륙 설계 개념이 큰 참고가 된 것으로 보이지만, 상세하게 보자면 메인 엔진 1개와 리프트 엔진 2개를 사용해 YAK-41의 구조는 상대적으로 복잡한 반면, F-35B는 통칭 “콜드(Cold)” 리프트 팬으로 불리는 회전식 노즐 방식의 리프트-피스톤 엔진을 채택해 구조가 단순하다. 따라서 F-35B의 개발에 YAK-41 기술이 어느 정도 참고가 됐다고는 볼 수 있겠지만, F-35B가 YAK-41의 “복제판”이라고 하기는 어렵다.

러시아 공화국은 2000년대부터 서서히 경제가 회복됨에 따라 2008년부터 군 현대화 사업을 본격적으로 추진했고, 소련 시절에 중단한 사업들을 다시 검토 및 선별하여 재개하고자 했다. 이에 따라 러시아군 총참모장인 니콜라이 마카로프(Nikolai Makarov, 1949~) 대장은 러시아 해군의 부활을 위해 경(輕) 항모 4척의 도입을 추진하면서 프랑스와 기술 제휴를 시도했다. 비록 프랑스는 2014년에 사업에서 철수했으나 러시아는 국내 기술 위주로 해군 재건 사업을 계속 추진했으며, 이 과정에서 경 항모에 탑재가 가능한 수직이착륙(VTOL) 전투기의 필요성이 함께 제기됐다. 특히 잠재적 경쟁국인 미국, 일본, 이탈리아가 강습상륙함 혹은 경 항모를 도입하면서 각각 F-35B를 도입했으므로 이에 맞설 수 있는 VTOL 기체의 필요성이 대두 되었는데, 이 때문에 일각에서는 다시 YAK-41에 주목했다. 특히 YAK-41은 취소 당시 시험 비행 절차 마지막 단계였고, 이미 연구 개발이나 설계 단계를 한참 지나쳤기 때문에 새로 비용을 들일 필요가 없기 때문이다. 심지어 가격 경쟁력을 갖추게 된다면 F-35B를 도입하기 부담스럽거나, 혹은 미국이 F-35B를 판매하지 않는 국가를 상대로 수출을 타진해 볼 수 있다고 판단하고 있다. 그중에서 러시아가 가장 판매 가능성이 높은 잠재 고객으로 보는 것은 중국 및 태국으로, 중국의 경우 현재 3척의 4만톤 급 함정으로 30대의 함재기 수납이 가능한 075급 강습양륙함을 건조하고 있지만 정작 이에 탑재가 가능한 적절한 VTOL 함재기는 없는 상황이기 때문이다. 하지만 이는 어디까지나 일각에서 논의되는 수준이며, 당분간 러시아가 VTOL 전투기의 개발을 다시 추진하거나 개발할 계획은 없는 것으로 보인다.

4대가 제작됐던 YAK-41의 시제기 중 두 대가 현존하는데, 기체 번호 48-2, 콜사인 “75”로 명명된 YAK-41M은 러시아 모스크바 인근 모니노(Monino) 중앙 공군 박물관에 전시 중이고, 기체 번호 48-3, 콜사인 “77”이 붙은 또 다른 YAK-41M 한 대 역시 모스크바 내 블라딤 자도로츠니 박물관(舊 야코블레프 설계국 박물관)에 주기되어 있다.

파생형

YAK-41: 비행 가능 상태의 시제기로, 총 네 대가 제작되어 두 대는 시험 비행용, 두 대는 지상 시험용으로 활용됐다.

YAK-41M: 날개 앞전(Leading Edge) 연장부(root extension)를 넓게 변경하고, 항전장비 등 개선을 가한 양산 제안 형상.

• UH-60 블랙호크
• 크로파첵 소총
• SAGE 방공관제체계와 F-86D 요격전투기
• KPV 14.5mm 기관총
• 리히급 미사일 구축함