Z-20
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1. 개요
Z-20은 중국의 하얼빈비기제조공사(HAIG:Harbin Aircraft Industry Group)에서 제작된 중형 다목적 헬리콥터로 2013년 12월의 초도비행으로 그 존재가 드러났다.약 22,000Ib의 탑재중량을 가지고 있는 것으로 추정되며, 육상형과 해상형의 바리에이션이 있는 것으로 알려졌다. 형태가 미합중국 육군에서 사용중인 UH-60 블랙호크와 굉장히 유사하며, 천안문 사태 이전에 미국에서 들여온 UH-60의 민수형 버전인 시콜스키 S-70C-2의 영향을 받은 것으로 추정된다.
2019년부터 실전배치되기 시작했으며, 미국의 밀덕들은 블랙호크와의 유사성으로 "카피호크"라는 별명으로 부르기도 한다.
중국 군용기의 "20"은 매우 특별한 의미를 가지며, 이는 중국군 현대화를 상징하는 숫자이다. J-20(전투기), H-20(폭격기), Y-20(수송기)을 보면 Z-20도 마찬가지 의미라고 판단된다.
2. 배경
1949년 중국이 건국된 이래, 중국내에 있는 티벳과 신장 위구르 자치구는 굉장히 높은 지표(대략 6000km 정도의 길이와 해발 4,000m에 위치한 경계초소)와 험준한 지리학적 특징을 가지고 있고, 이곳에서 중국은 인도와 소련과 여러차례 국경충돌을 벌였다.
이런 분쟁에서 중국 인민해방군(이하 중국군)은 병력수송에 큰 어려움을 겪었다. 왜냐하면 이런 높은 고도에서 대기온도는 낮고, 1년 내내 눈에 덮여있으며, 공기밀도도 희박하며, 또한 해당 지역의 도로망이나 공항등의 시설도 열악하였기 때문이다. 그리하여 이런 곳의 작전은 대부분 보병의 도보와 등짐에 의존하였고, 2010년대가 되어서야 도로망이나 철도가 연결되었다.
아직 이런 교통수단이 마련되지 않았던 1960년대에는 중국군 수뇌부가 헬리콥터의 유용성에 눈뜨는 계기가 되었다. 하지만 이런 곳들은 고도가 높아 때문에 공기밀도가 충분치 않아서 엔진 연소에 필요한 산소가 충분치 낳아서 헬리콥터를 적극적으로 운용하기에도 아쉬움이 많이 남았고, 날씨 변화가 매우 심해서 또한 위험하기도 했다.[1] 때문에 군수보급과 순찰을 위한 유일한 수단인 헬리콥터의 획득에 눈을 돌리게 되었으나, 이런 곳에 다닐 수 있는 헬기는 상당한 기술력을 필요로 했고, 1970년대 초까지 중국은 서방-소련과 모두 손 끊고 고립되어 있었기 때문에 꿈도 꿀 수 없었다. 그리하여 중국은 서방과 관계가 개선되는 1970년대 중반까지는 소련과 결별전에 라이센스협정을 맺은 Mi-4의 라이센스판 Z-5가 가진 헬기의 전부였다. 하지만 이것은 고지대에서는 운용이 불가능한 것이었고, 1960년대 이를 개량한 Z-6을 개발하지만 Z-6도 실패작이어서 11대 생산하는 걸로 끝났으며, Z-7은 아예 개발하다가 중단되었다.
결국 중국은 1970년대 중반 닉슨의 방중 이후 서방과 관계가 개선되면서 제대로 된 헬기기술을 획득하게 되는데, 1970년대에는 중형헬기인 에어로스페시알 SA321을 수입해 이를 기반으로 라이센스판 Z-8을 만들었고, 1981년에는 소형헬기인 에어로스페시알의 AS365 도팽을 수입해 이를 기반으로 현재까지 중국군의 주력헬기가 되는 라이센스판 Z-9가 나오게 된다. 하지만 Z-9은 소형이라 대규모 병력수송용으로는 마땅치 않았고, Z-8은 원본 자체가 유럽에서 실패작 평가를 받을 정도였고[2], 고지대 운용에는 성능이 불충분했기 때문에 중국군은 좀 더 나은 성능의 헬기를 찾게 되었다. 중국군은 이렇게 나름 소형과 대형 헬기 라인업은 구축했는데 중형헬기의 자리는 한동안 오랫동안 비어있었다.
마침내 1984년 중국군은 날씨에 상관없는 고고도 작전 및 운용능력을 갖춘 전천후 중형 헬리콥터를 도입하기로 결정하였다. 당시에 중국은 소련과 사이가 매우 좋지 않았고, 미국 및 서방과 소련 견제로 밀월관계였기 때문에 서방제 헬기들을 고려한 것이다. 선정된 기체는 기존에 운용중이던 수송용 Z-5(Mi-4)[3]헬리콥터를 대체하는 역할도 수행하기로 되어있었다. 후보군에는 벨 사의 Bell 214[4] 와 시콜스키 S-70, 그리고 에어버스 헬리콥터사의 AS332 유로콥터[5]가 있었다.
후보로 선정된 헬리콥더들은 시험평가를 위하여 1983년에 라싸로 보내졌다. 시험평가는 해발 1600m 상공에 위치한 비행장에서 실시되었고, 이보다 더 높고 험준한 산들을 넘을 수 있어야 했다. 시험평가 도중 약 10000ft 정도에서 3개 기종 모두 급격한 성능하락을 보였고, 결과적으로 신통치 못한 결과를 보이게 되었다. 시콜스키 사의 엔지니어와 테크니션들은 3달동안 그런 거친 환경에서 어떻게 해야 자신들의 기종인 S-70이 중국의 요구조건들을 만족시킬 수 있을지 연구하였고, 연구결과를 바탕으로 개선점을 수립하여, 3개 기종 중 유일하게 S-70C만 만족할만한 고고도 임무수행능력을 발휘할 수 있게 되었다. 최종적으로 1984년에 중국정부는 24대의 S-70C-2를 공식적으로 발주하였는데, 이는 민수용 블랙호크들 중에서 중국의 요구조건들을 만족하기 위해 커스터마이즈 된 기체들이었다. 이 기체들은 GE의 T700-701A 엔진과 기상레이더를 장착하여 고고도 작전 수행및 거친 기상조건에서 임무수행이 가능했다.
이렇게 선정된 기체들은 중국인민해방군 공군에 소속되었다가 곧 육군항공대로 이관되었다. 이 때 도입된 블랙호크는 1987년 발생한 인도와의 국경분쟁[6]에서 무장병력의 전술공수, 유류보급 등의 혁혁한 활약을 했다. 중국 정부는 블랙호크를 더 수입하려고 했으나 1989년 발생한 천안문 사태로 인하여 대 중국 무기수출 등이 금지되었고, 여기에는 중국이 운용중이던 민수용 블랙호크의 부품 등이 포함되었다. 2000년대 이후에는 이때 도입한 블랙호크 24대 중 20대 정도만 운용중인 것으로 파악되었다. 남은 블랙호크들은 2008년 쓰촨성 대지진 등의 자연재해 환경에서 재해 구조 및 수습에 동원되기도 하였다.
어쨌든 천안문 사태 이후 추가적인 부품수급은 불가능했고, 지속적인 개량, 정비등도 어려워지는 것은 당연했다. 게다가 도입된지 30여년을 바라보게 되어[7] 한계가 명확했고, 이에 중국군은 새로운 고고도 중형 다목적 헬리콥터를 요구하게 되었다.
중국정부/ 중국군은 블랙 호크의 성능에 감동을 받아 여러 우회경로(예를 들어 민수용[8] 발주)를 이용해 블랙호크를 얻으려 했고, 시코르스키사도 중국이라는 거대한 시장을 잡아보기 위해 위해 미국 정부에 여러차례 수출 청원을 냈지만, 미국 정부는 이것이 군용으로 전용될까봐 거절하였다. 이렇게 미국으로부터 중형헬기의 도입이 막히자 중국은 천안문 사태 이후 관계가 개선된 소련 (러시아)로부터 Mi-17 패밀리를 대량으로 수입했지만, 이들 제품은 S-70보다 성능이 미치지 못했고[9], 이 때문에 블랙호크에 상당하는 성능을 가진 헬기 개발에 부심했다.
3. 블랙호크 대체 헬리콥터 개발 프로젝트
이렇게 육군용 중형헬기 뿐만 아니라, 해군용 헬기도 부족했다. Z-9는 4톤급 헬기로서 체급이 작아 다양한 임무를 하기에 한계가 있고[10], 이의 대체재로 러시아에서 수입한 Ka-27은 가성비는 좋았지만 해군에서 그 성능에 불만을 표하고 있었다.
이에 새로운 10톤급 중형 헬리콥터 확보사업이 2006년에 시작되었다. 2013년 10월에 구글 위성 사진으로 그 존재가 일반에 알려졌다. 12월 23일 Z-20이 초도비행을 실시하며 그 모습을 드러냈다.
자세한 개발 경위는 중국군 특유의 비밀주의 때문에 공개되지 않았기 때문에 알 수 없으나 그동안 S-70C-2개열을 운용하면서 얻은 경험과 해당 기체에 대한 역공학을 적극적으로 활용한 것으로 추정되고 있다. 또한 2011년 오사마 빈 라덴 암살작전시에, 파키스탄에서 추락한 UH-60 블랙호크기들의 부품을 중국측이 수거해가서 분석했다는 설도 있다.
하지만 기존 블랙호크와는 다르게 메인 블레이드의 날개 갯수가 4엽이 아닌 5엽이고, 블랙호크에 비해 적재용량을 늘린 듯 꼬리날개 각도도 약간 다르기 때문에 단순 역공학을 통해서 그대로 배꼈다기 보다는 도팡 헬리콥터의 면허생산 및 국산화, 그리고 각종 개열 기체를 비롯한 회전익기 개발을 통해 얻은 기술력을 활용한 것으로 생각된다.
개발될 기체는 인민해방군 육군 뿐만 아니라 해군에서도 미 해군의 SH-60 씨 호크와 같이 해상형을 운용하며 기존에 운용하던 Ka-27과 Z-9에서는 체급적으로 불가능 했던 임무들을 하게 될 것으로 전해졌다.
해군용은 Z-20F라는 제식명을 가지며, 다른나라의 해상용 헬기와 마찬가지로 부식방지 및 블레이드폴딩 기능이 들어간다고 한다.
4. 설계
일반 대중에 공개된 것은 2019년의 일로 아직 정확한 상세 스펙이 공개된 것은 아니다. 또한 아직 양산과 배치가 진행중인 항공기라 정확한 성능을 제단하긴 어렵다. 그렇지만 중국군이 S-70C를 운용한 경험이 있기에, 그리고 굉장히 비슷한 형상이기에 해당 기체와 비슷한 성능을 가졌을 것이라고 추측할 수는 있다.[11]
블랙호크와의 외형적 차이점을 보자면 먼저 5엽 메인 블레이드를 사용했고, 동체에서 약간의 형상차이가 보인다. 5엽 블레이드는 중국이 개발해본 여러 헬기(WZ-10, Z-15(에어버스 헬리콥터 EC175 중국판[12]))에서 차용된 것으로, 중국이 어느정도 자신들의 고유기술을 넣은 듯 하다. 동체에는 복합재료를 대량으로 사용하여 원판 S-70보다 중량을 줄였다고 한다. 또한 S-70은 기본적으로 민수용이기 때문에 군용 헬기에 필요한 레이더 신호수신기나 미사일경보기가 없었으나, 공개된 Z-20의 사진을 보면 이것들이 장착된 것으로 보이며, 대공미사일을 교란할 채프나 플레어도 갖추고 있는 것으로 보인다. 그리고 미국이 운용하는 GPS장치 대신 베이더우 신호수신장치가 장착되어 있는 것으로 추정되고 있다.
또한 중국이 보유한 원판 S-70은 전통적인 유압시스템으로 비행 제어를 했으나 Z-20은 이보다 진보한 FBW기술을 채택한 것으로 알려져있다. 블랙호크도 UH-60M(2008년에 초도비행했다)에서나 FBW를 도입했다. 엔진의 경우 원판에 해당하는 민수용 블랙호크의 T700엔진[13] 보다 약간 출력이 강화[14] 된 것으로 알려진 자국산 엔진 WZ-10 터보샤프트 엔진을 사용하는 것으로 알려졌다. 다만 WZ-10 터보샤프트엔진은 중국이 프랑스의 사프란(Safran) 헬기 엔진사와 합작으로 만든 엔진이라 GE T700의 카피가 아니다.
비스듬히 나온 콕핏 사진을 보면 완전히 디지털화가 되어 있는 것으로 보인다. # 원판의 S-70의 80년대 버전은 물론 아날로그 계기판이었다.
5. 시험비행 및 양산
2013년 12월 처음 하얼빈에 있는 하얼빈 항공기 제작사에서 선을 보였고, 이후 몇년간 테스트에 들어갔다. 2017년에는 히말라야 고지대에서 테스트를 했고 합격점을 받았다고 한다. 2019년 10월 1일 건국70주년 열병식에서 정식으로 대중에 공개되었다. 이 해부터 실전배치에 들어갔다고 한다.
중국 보도에 의하면 2000-3000대 양산계획이 있다고 한다. 미 육군이 블랙호크를 1400여대 정도 굴리고 있는데, 중국 육군이 미군에 비해 약 2배 규모이므로 (미국: 실전부대 45만+ 주방위군 35만 , 중국:육군 90만+무장경찰 100만) 미군의 블랙호크 처럼 굴릴 계획인 듯 하다.
또한 중국 해군도 2010년대 들어 항공모함을 비롯하여 구축함과 상륙강습함을 마구잡이로 뽑아내고 있는데, 현재 사용되고 있는 중소형 헬기인 Z-9로는 아무래도 체급에서 나오는 한계가 많고[15] Z-8는 구축함에 싣기에는 너무 무거운데다가 커서 함재기로 탑재하기에는 문제가 많기 때문에 Z-20으로 대체될 것으로 보인다.
[1] 현재도 보통 헬기로는 이런 고지대를 갈 수 없다.[2] 원본 SA321 (약 110여대)보다 라이센스 Z-8 (약 200여대)이 더 많이 생산되었다.[3] 소련제 군용 Mi-8, Mi-17은 1991년 이후에야 중국에 도입되게 된다. 다만 1970년대 소련이 중국과 국경 충돌을 벌일 정도로 나쁜 사이에도 불구하고 민수용 Mi-6은 몇대 팔았다는 자료가 있으니, 민수용 Mi-17도 있었을지 모른다.[4] UH-1의 민수용이다.[5] 한국의 수리온 헬기의 원형이 되는 헬기다.[6] 무력충돌은 아니고 양군이 대치하다가 유혈없이 물러났다. 이때 블랙호크의 신속한 수송력으로 적절한 병력이 빠르게 배치되어 중국군 수뇌부는 감명을 받았다고 한다.[7] 항공기의 수명은 반영구적이지만 대량의 소모성 부품이 들어가기 때문에, 부품 조달 없이 반영구적으로 사용하기는 무리다. 게다가 애초에 운용하는 환경이 굉장히 가혹했고, 엔진출력을 강화했다고 하더라도 기체에 무리가 가기는 마찬가지이며, 구역도 넓기 때문에 기체들의 피로도가 높을 것은 당연하다. 또한 추가적인 개량없이 사용되었을 가능성 도 농후하고, 그렇다면 노후도 또한 무시할 수 없을 것으로 생각된다. 게다가 미국이 부품수출을 중단했기 때문에 위험하기도 하고..[8] 미국기업이 북한에 민항기를 수출하는 것은 금지되어 있지만, 중국에는 가능하다. 보잉같은 경우는 중국의 민항기 수요에 주가가 연동되어 있어서 미중관계가 나빠지면 주가가 떨어질 정도이다.[9] 꼭 그렇지는 않다. 엔진 출력과 최대 이륙중량등은 Mi-17이 비슷한 시기에 개발된 S-70 모델보다 높다. 또한 Mi-17이 객실용적이 훨씬 크고 후방 램프 도어까지 있어서 오히려 물자수송등은 더 편하다. 일방적으로 성능이 떨어지는 항공기가 아니라는 말이다. 새항공기 개발에 걸리는 십수년에서 수십년의 시간을 고려하면, 아마도 S-70의 수입이 불가능 해진 시점에서 이를 대체할 카피 기종을 꾸준히 개발하고 있었다고 봐야 할 것이다.[10] Z-9나 그 원본이 되는 AS365나 체공시간이 4~5시간에 달하는 기종으로 비행시간은 충분히 길다.[11] 유튜버를 겸하고 있는 모 유명 밀덕이 2020년 중국측이 (인도와의 충돌대비용으로 보이는) Mi-171Sh를 도입한 것은 Z-20의 성능이 나빠서라는 추측을 하고 있지만, 이 유튜버의 설이 항상 그렇듯이 중국측을 깎아내리는 쪽으로 해석한 결과라고 보여진다. 중국은 2020년 5월 인도와의 국경분쟁 직후인 9월 Mi-8,Mi-17의 무장을 강화한 버전인 Mi-171Sh를 도입했고, 이 기체들은 중국군의 평지 도색(검은색)이 아닌 모두 히말라야 도색(하늘색)을 하고 있었다. 그러므로 고지대인 히말라야 배치용은 확실해 보인다. 하지만 Z-20은 빨라야 2019년 실전배치되었고, 현재 공개된 자료를 보면 무장도 제대로 장착되지 않은 반면 중국군의 Mi-8, Mi-17계열은 중국 공군과 육군 항공대가 1991년부터 30년간 수백대를 운용해 왔는데, 유사시에는 숙련된 파일럿이 드문데다가 운용데이터도 별로 없는 Z-20보다는 베테랑 조종사가 많고 수십년간 운용해본 Mi-8계열을 우선적으로 전투에 투입한다고 보는 것이 합리적이며, 이를 위해 Mi-171Sh를 직도입하는 것이 꼭 Z-20의 성능부족을 의미한다고 보기는 지나치게 자의적인 분석이다. 유사한 사례로, V-22는 2000년부터 미해병대에 배치되기 시작했지만, 계속 훈련용으로 굴리고 있었고 2003년에 발발한 이라크 전쟁때 미해병대는 병력수송용 헬기로 V-22는 제쳐두고 UH-1Y, CH-46, CH-53E를 사용했다. V-22는 어느정도 운용노하우가 쌓인 2007년이 되어서야 실전에 투입되었다.[12] Z-20의 개발사인 하얼빈항공이 에어버스 헬리콥터와 공동개발했다.[13] KUH-1 수리온이 바로 이 엔진의 라이센스판을 사용한다.[14] Z-20에 탑재되는 WZ-10은 1800 kw를 내고, S-70의 T700-GE-701D엔진이 1450kW를 낸다.[15] Z-9와 그 원본인 AS365는 항속거리나 비행시간은 굉장히 긴 기체다. 다만 체급이 작은 관계로 악기상 상태에서 비행능력에 한계도 있고, 대량의 화물이나 장비를 적재하고 임무를 수행하기도 힘든 문제등이 있다.