스키점프대
[image]
[image]
영국이 제2차 세계대전 이후 경제난으로 정규 항공모함을 모두 퇴역시킨 후 인빈시블급 경항공모함을 운용하게 되면서 발명한 방식이다. 이름은 동계 스포츠 종목인 스키점프에서 따왔으며, VTOL 고정익기를 탑재한 경항공모함을 보유하고 있는 해군에서 모두 쓰이고 있다.
개념 자체는 생각보다 먼저 나와 2차 세계대전 때 제한적으로 적용되기도 하였는데, HMS 퓨리어스가 1944년 티르피츠를 공격할때 비슷한 개념의 갑판이 임시적으로 설치 된 적이 있다.
원리는 아주 간단하다. 선수 쪽의 비행갑판을 위로 향한 곡면으로 만들고, 그 위로 해리어 같은 수직이착륙기를 최대출력으로 달리게 하면, 곡면의 갑판 끝부분에 항공기가 도달할 때 제트엔진의 추력이 뒤에서 아래로 향하면서 진행방향은 물론 위로도 기체를 나아가게 하는 추력을 발생시키게 된다. 그리고 그렇게 이륙하면 날개가 충분한 양력을 만들 때까지 엔진의 추력은 수직 방향으로 작용하여 기체를 상승시킨다.
이 방식은 수직이착륙기에서도, 운용하는 항공모함 입장에서도 효과적이다. 우선 수직이착륙기의 입장에서는, 수직이륙을 할 때보다 최대허용이륙중량이 대폭 높아져 그만큼 무장을 많이 할 수 있게 되므로 보다 적극적인작전이 가능하다. 일반적으로 최대허용비행중량은 최대허용이륙중량보다 높기 때문에 공중급유기와 항공모함이 있는 경우 연료를 이륙에 필요한 만큼만 넣고 무장을 최대한으로 탑재하여 이륙시키면 그 차이만큼 공중급유기로 연료를 보급해 채공시간과 운용거리를 늘릴 수 있지만 무장은 공중탑재가 불가능하므로 최대허용이륙중량에 따라 무장상태가 결정된다. 이때 그냥 수직이륙을 하는것보다 스키점프대를 이용하면 최대허용이륙중량이 늘어나므로 그만큼 더 많은 무장을 할 수 있다. 수직이륙만 할 경우 무장을 최대로 탑재하지 못 하지만, 이 경우에는 거의 정규 항공모함을 운용하는 것처럼 높은 자유도의 운용이 가능하다.
또한 선체의 공간이 협소하고 기관출력도 낮은 경항공모함 입장에서는 캐터펄트 및 구동을 위한 증기 파이프 등 공급, 제어 시스템 등을 갖추지 않아도 되기 때문에 그만큼 싸고 쉽게 건조할 수 있고, 배관계의 냉각 문제나 주변의 강도저하 등을 우려할 이유도 없고 게다가 보통 VTOL 항공기는 임무수행이 완료되고 나면 무장과 연료를 소모해 버려 그만큼 전체중량이 가벼워지기 때문에 착륙할 때는 그냥 수직착륙하면 되기 때문에 어레스팅 와이어를 설치할 이유도 없어진다. 그래서 선체에 변경을 가할 부분은 오직 선수의 경사갑판과 출발선의 추력 편향판밖에 없기에 해당 방식의 항모 건조비용 및 운영 유지비가 비슷한 배수량의 사출기 장착 항공모함에 비하여 매우 저렴하다는 장점이 있고 항모 자체의 수명 역시도 상당히 길어진다는 장점이 있다고 한다. 단 러시아,중국,인도의 경우는 MiG-29와 Su-27은 수직이착륙을 할 수 없기 때문에 스키점프대를 설치하고도 어레스팅 와이어를 장착하여 운영[1]하고 있는 데 이들 함정들의 건조비,운영유지비에 대한 공개된 정보가 없어서 확실치는 않으나 전문가들은 수직이착륙기를 운영하는 항공모함보다는 비싸고 사출기를 도입한 항공모함보다는 저렴할 것이라고 추정하고 있다.
일례로, 통상적인 활주이륙을 시키려면 230m가 필요한데 스페인 해군이 운용중인 만재배수량 16,700톤의 경항공모함 프린시페 데 아스투리아스의 경우 비행갑판 길이는 176m이다. 고정익기 탑재는 아예 불가능하다는 결론이 나온다. 하지만 섭씨 15도, 갑판위 풍속 65km/h 상태에서 총중량 13.0톤의 AV-8B 해리어를 12도 각도의 스키점프로 이륙시켰을 경우 갑판의 120m만 쓰면 이륙시킬 수 있다. 미국같이 비행갑판 길이가 300m도 더 넘는 항공모함을 대량으로 굴리는 나라가 아니라도 고정익 함재기를 운용할 수 있다는 것은 엄청난 것이다.
하지만 수직이착륙 능력이 없는 항공기의 경우 캐터펄트의 힘에 사출하는 것보다 못한 편인 것으로 알려져있는 데 이는 짧은 갑판을 항공기의 자체추진력과 스키점프대의 각도에 의한 양력만으로 이륙해야 하기 때문에 무장탑재와 연료소비 면에서 불리한 점이 많기 때문이라고 한다. 어드미럴 쿠즈네초프급의 경우 Su-33만이 이 방식으로 '''수평'''이륙이 가능했으며 비행갑판을 확장하고 캐터펄트를 설치하여 MiG-29k와 PAK-FA를 탑재하는 개량이 진행 중이다.
그러나 수직이착륙기만 운용하거나 아예 고정익기 없이 헬리콥터 운용만 하는 것보다는 다소 무장능력이 떨어진다고 하더라도 수직이착륙기를 운영하는 것보다는 여러가지 면에서 확실히 나은 방법이기에 오랜기간동안 수직이착륙기를 운영하던 인도 해군도 STOBAR(Short Take-Off But Arrested Recovery) 방식의 항모들을 도입하여 러시아 MiG-29 전투기 및 자국산 전투기인 HAL 테자스의 해군버전을 배치하거나 배치할 예정에 있다.
미국과 프랑스는 모두 원자로/증기터빈을 이용한 증기사출기를 적용한 항공모함을 운용하기 때문에 이 방식을 채택한 함정이 없으며 그 외 항모 보유국들은 해당 방식으로 운영 중이다.[2] 단,스키점프대를 운영하는 국가들 중에서 러시아,중국,인도[3]를 제외한 나머지 국가들은 수직 이착륙기를 운영하고 있다.
[image]
1. 개요
영국이 제2차 세계대전 이후 경제난으로 정규 항공모함을 모두 퇴역시킨 후 인빈시블급 경항공모함을 운용하게 되면서 발명한 방식이다. 이름은 동계 스포츠 종목인 스키점프에서 따왔으며, VTOL 고정익기를 탑재한 경항공모함을 보유하고 있는 해군에서 모두 쓰이고 있다.
개념 자체는 생각보다 먼저 나와 2차 세계대전 때 제한적으로 적용되기도 하였는데, HMS 퓨리어스가 1944년 티르피츠를 공격할때 비슷한 개념의 갑판이 임시적으로 설치 된 적이 있다.
원리는 아주 간단하다. 선수 쪽의 비행갑판을 위로 향한 곡면으로 만들고, 그 위로 해리어 같은 수직이착륙기를 최대출력으로 달리게 하면, 곡면의 갑판 끝부분에 항공기가 도달할 때 제트엔진의 추력이 뒤에서 아래로 향하면서 진행방향은 물론 위로도 기체를 나아가게 하는 추력을 발생시키게 된다. 그리고 그렇게 이륙하면 날개가 충분한 양력을 만들 때까지 엔진의 추력은 수직 방향으로 작용하여 기체를 상승시킨다.
이 방식은 수직이착륙기에서도, 운용하는 항공모함 입장에서도 효과적이다. 우선 수직이착륙기의 입장에서는, 수직이륙을 할 때보다 최대허용이륙중량이 대폭 높아져 그만큼 무장을 많이 할 수 있게 되므로 보다 적극적인작전이 가능하다. 일반적으로 최대허용비행중량은 최대허용이륙중량보다 높기 때문에 공중급유기와 항공모함이 있는 경우 연료를 이륙에 필요한 만큼만 넣고 무장을 최대한으로 탑재하여 이륙시키면 그 차이만큼 공중급유기로 연료를 보급해 채공시간과 운용거리를 늘릴 수 있지만 무장은 공중탑재가 불가능하므로 최대허용이륙중량에 따라 무장상태가 결정된다. 이때 그냥 수직이륙을 하는것보다 스키점프대를 이용하면 최대허용이륙중량이 늘어나므로 그만큼 더 많은 무장을 할 수 있다. 수직이륙만 할 경우 무장을 최대로 탑재하지 못 하지만, 이 경우에는 거의 정규 항공모함을 운용하는 것처럼 높은 자유도의 운용이 가능하다.
또한 선체의 공간이 협소하고 기관출력도 낮은 경항공모함 입장에서는 캐터펄트 및 구동을 위한 증기 파이프 등 공급, 제어 시스템 등을 갖추지 않아도 되기 때문에 그만큼 싸고 쉽게 건조할 수 있고, 배관계의 냉각 문제나 주변의 강도저하 등을 우려할 이유도 없고 게다가 보통 VTOL 항공기는 임무수행이 완료되고 나면 무장과 연료를 소모해 버려 그만큼 전체중량이 가벼워지기 때문에 착륙할 때는 그냥 수직착륙하면 되기 때문에 어레스팅 와이어를 설치할 이유도 없어진다. 그래서 선체에 변경을 가할 부분은 오직 선수의 경사갑판과 출발선의 추력 편향판밖에 없기에 해당 방식의 항모 건조비용 및 운영 유지비가 비슷한 배수량의 사출기 장착 항공모함에 비하여 매우 저렴하다는 장점이 있고 항모 자체의 수명 역시도 상당히 길어진다는 장점이 있다고 한다. 단 러시아,중국,인도의 경우는 MiG-29와 Su-27은 수직이착륙을 할 수 없기 때문에 스키점프대를 설치하고도 어레스팅 와이어를 장착하여 운영[1]하고 있는 데 이들 함정들의 건조비,운영유지비에 대한 공개된 정보가 없어서 확실치는 않으나 전문가들은 수직이착륙기를 운영하는 항공모함보다는 비싸고 사출기를 도입한 항공모함보다는 저렴할 것이라고 추정하고 있다.
일례로, 통상적인 활주이륙을 시키려면 230m가 필요한데 스페인 해군이 운용중인 만재배수량 16,700톤의 경항공모함 프린시페 데 아스투리아스의 경우 비행갑판 길이는 176m이다. 고정익기 탑재는 아예 불가능하다는 결론이 나온다. 하지만 섭씨 15도, 갑판위 풍속 65km/h 상태에서 총중량 13.0톤의 AV-8B 해리어를 12도 각도의 스키점프로 이륙시켰을 경우 갑판의 120m만 쓰면 이륙시킬 수 있다. 미국같이 비행갑판 길이가 300m도 더 넘는 항공모함을 대량으로 굴리는 나라가 아니라도 고정익 함재기를 운용할 수 있다는 것은 엄청난 것이다.
하지만 수직이착륙 능력이 없는 항공기의 경우 캐터펄트의 힘에 사출하는 것보다 못한 편인 것으로 알려져있는 데 이는 짧은 갑판을 항공기의 자체추진력과 스키점프대의 각도에 의한 양력만으로 이륙해야 하기 때문에 무장탑재와 연료소비 면에서 불리한 점이 많기 때문이라고 한다. 어드미럴 쿠즈네초프급의 경우 Su-33만이 이 방식으로 '''수평'''이륙이 가능했으며 비행갑판을 확장하고 캐터펄트를 설치하여 MiG-29k와 PAK-FA를 탑재하는 개량이 진행 중이다.
그러나 수직이착륙기만 운용하거나 아예 고정익기 없이 헬리콥터 운용만 하는 것보다는 다소 무장능력이 떨어진다고 하더라도 수직이착륙기를 운영하는 것보다는 여러가지 면에서 확실히 나은 방법이기에 오랜기간동안 수직이착륙기를 운영하던 인도 해군도 STOBAR(Short Take-Off But Arrested Recovery) 방식의 항모들을 도입하여 러시아 MiG-29 전투기 및 자국산 전투기인 HAL 테자스의 해군버전을 배치하거나 배치할 예정에 있다.
미국과 프랑스는 모두 원자로/증기터빈을 이용한 증기사출기를 적용한 항공모함을 운용하기 때문에 이 방식을 채택한 함정이 없으며 그 외 항모 보유국들은 해당 방식으로 운영 중이다.[2] 단,스키점프대를 운영하는 국가들 중에서 러시아,중국,인도[3]를 제외한 나머지 국가들은 수직 이착륙기를 운영하고 있다.
2. 스키점프 방식을 채택한 항공모함
- 영국: 인빈시블급, 퀸 엘리자베스급 항공모함[4]
- 러시아: 어드미럴 쿠즈네초프급
- 스페인: 프린시페 데 아스투리아스급, 후안 카를로스 1세급
- 이탈리아: 주세페 가리발디급, 콘테 디 카보우르급
- 인도: 비라트,비크라마디티야(항공모함),비크란트급 항공모함
- 태국: 차크리 나루에벳
- 중국: 랴오닝급
3. 관련 문서
[1] 해당 운영 방식을 STOBAR(Short Take-Off But Arrested Recovery)이라고 부른다.[2] 브라질 해군도 프랑스에서 증기사출기를 사용하던 클레망소급 항모를 구입해서 운영했으나 워낙 노후화되어 유지보수비용 등을 감당하지 못하고 도입한 지 10년도 못 가서 퇴역시킨 바 있다.[3] 이들 국가들은 수직이착륙기가 아니라 일반 전투기를 항모에서 운영하기에 이들 기체의 착함을 위하여 어레스팅 와이어를 장착해서 운영 중이다.[4] 원안이 스키점프대+F-35B의 수직착함 방식이었고, F-35B의 양산이 계속 늦어지자 F-35C로의 변경과 함께 캐터펄트+어레스팅 와이어로의 전환이 이루어질 예정이었으나 최근 다시 F-35B로 회귀함에 따라 다시 스키점프대로 원상복귀.