수호이 Su-37

1. 개요

수호이 Su-37은 러시아의 수호이 설계국에서 개발한 추력 편향 노즐을 갖춘 다목적 전투기이다. Su-27M을 기반으로 개발되었으며, 1996년 첫 비행을 했다. 디지털 비행 제어 시스템, N011M 바르스 펄스 도플러 레이더, 4개의 다기능 컬러 LCD 디스플레이 등 향상된 항공 전자 장비를 갖추었다. 뛰어난 기동성을 선보이며 국제 에어쇼에서 주목받았으나, 2002년 시험 비행 중 사고로 인해 개발이 중단되었다. Su-37의 기술은 Su-30MKI 개발에 영향을 미쳤으며, 카나드 제거를 통해 기동성을 확보한 Su-35 개발에도 기여했다.

2. 설계 및 개발

Su-37 개발은 소련 시절 Su-27 전투기 개량 사업의 일환으로 시작되었다. 1988년 최초로 비행한 Su-27M 시제기(T-10S-70)는 카나드 날개 장착, 엔진 업그레이드, 새로운 레이더, 디지털 FCS 채택 등의 개량이 이루어졌다. 1993년 수호이는 Su-27M의 제식명을 Su-35로 변경했다. 이후 Su-35 시제기에는 글래스 콕핏과 수정된 테일핀이 추가되었다.

Su-35에 2차원 추력편향 노즐을 장착하여 Su-37이 되었다. Su-37 시제기는 1996년 4월에 초도비행했고, 같은 해 판보로 에어쇼에서 예브게니 프롤로프의 조종으로 처음 공개되었다. 1998년에는 Su-37 2호기가 공개되었다.

Su-37은 높은 추력 대 중량비와 엔진의 완전 권한 디지털 엔진 제어 기능, 통합된 추진 및 비행 제어 시스템 덕분에 높은 받음각 및 저속에서 뛰어난 기동성을 보였다.

2.1. 초기 개발

1983년 소련 정부는 수호이 설계국에 Su-27M 개발을 지시했고, 수호이는 추력편향 기술 연구에 착수했다. 수호이와 시베리아 항공 연구소는 서방의 2차원 노즐과 다른 축대칭 편향 노즐을 연구했다. 율카(현 율카-사투른)도 1985년에 추력 편향 엔진 연구를 시작했다.

2.2. Su-27M에서 Su-37로

1988년 Su-27M 시험 비행 중, 낮은 속도와 높은 받음각에서 비행 제어면의 비효율성으로 인해 능동적인 제어가 어렵다는 문제가 발견되었다. 이에 콤소몰스크-나-아무르 항공 생산 협회에서 제작되어 레이더 시험기로 사용되던 11번째 Su-27M (공장 코드 T10M-11)에 추력 편향 엔진을 설치했다. 1995년 초 기체가 완성되어 모스크바 인근 설계국 실험 공장으로 인도되었고, 엔지니어들이 노즐 설치를 시작했다.

수호이는 율카-사투른 AL-37FU 엔진을 장착할 예정이었으나, 비행 승인을 받지 못해 임시로 AL-31F 엔진에 AL-37FU의 AL-100 편향 노즐을 장착한 AL-31FP 엔진을 탑재했다. 1995년 5월 항공기가 공개되었고, 두 달 후 임시 엔진은 AL-37FU로 교체되었다. 이 노즐은 피치 축에서 ±15도 편향이 가능했다.

Su-37은 추력 편향 노즐 외에는 카나드 장착 Su-27M과 외형상 큰 차이가 없었다. 대신 항공 전자 장비에 집중하여, 추력 편향 제어 시스템과 직접 연결된 디지털 플라이 바이 와이어 비행 제어 시스템을 갖추었다.

파일럿이 고받음각에서 능동 제어를 유지할 수 있도록 통합된 추진 및 비행 제어 시스템은 높은 받음각과 낮은 속도에서 기동성을 향상시켰다. 무장 통제 시스템도 개선되어, N011M 바르스 펄스 도플러 레이더 위상 배열 레이더를 통해 공대공 및 공대지 능력을 동시에 제공했다.

조종석 배치도 개선되었다. 헤드업 디스플레이 외에 "T"자형으로 배열된 4개의 섹스탕 아비오니크 다기능 컬러 액정 디스플레이를 갖추었다.

모래색과 갈색 배색으로 칠해진 이 항공기는 711 Blue 코드를 부여받았고, 이후 711 White로 변경되었다. 그로모프 비행 연구소 지상 점검 후, 1996년 4월 2일 모스크바 외곽 주코프스키 공항에서 예브게니 이바노비치 프로로프 조종으로 초도 비행을 했다. 러시아 공군의 자금 부족으로 수호이는 자체 자금으로 프로젝트를 지원해야 했다.

2.3. 주요 특징

Su-37은 추력 편향 노즐을 장착한 것을 제외하면 카나드 장착 Su-27M과 외형상 큰 차이가 없었다. 대신, 엔지니어들은 항공기의 항공 전자 장비에 집중했다. 이전 Su-27M과 달리, Su-37은 추력 편향 제어 시스템과 직접 연결된 디지털 플라이 바이 와이어 비행 제어 시스템을 갖추었다.

사격 통제 시스템 또한 개선되었으며, N011M 바르스 (펄스 도플러 레이더 위상 배열 레이더)를 채택하여 공대공 및 공대지 능력을 동시에 제공했다. N011M 바르스는 20개의 공중 목표물을 추적하고 그 중 8개에 동시에 미사일을 유도할 수 있었다. 이에 비해 Su-27M의 기본 N011은 15개의 공중 목표물만 추적하고 그 중 6개만 동시에 교전할 수 있었다. Su-37은 Su-27M에서 후방으로 돌출된 테일 붐에 위치한 N012 자체 방어 레이더를 유지했다.

조종석 배치에도 상당한 개선이 이루어졌다. 헤드업 디스플레이 외에도 Su-37은 "T"자형으로 배열된 4개의 섹스탕 아비오니크 다기능 컬러 액정 디스플레이를 갖추고 있었으며, Su-27M의 흑백 음극선관 디스플레이보다 더 나은 백라이트 보호 기능을 제공했다. 이 디스플레이는 조종사에게 항법, 시스템 상태 및 무기 선택에 대한 정보를 제공했다. 조종사는 G-force 내성을 향상시키기 위해 30도 기울어진 사출 좌석에 앉았다.

3. 운용 역사

Su-37은 비행 시험 프로그램에서 추력 편향 제어를 통해 푸가체프 코브라를 변형한 슈퍼 코브라, 쿨비트(공중제비) 등 뛰어난 기동성을 선보였다. 그러나 일부 비평가들은 급격한 운동 에너지 손실을 이유로 이러한 기동의 실효성에 의문을 제기했다.

Su-37은 여러 에어쇼에 참가하며 수출을 모색했으나, 2002년 사고로 시험 비행이 종료되었고 대한민국의 전투기 입찰 참여에도 불구하고 외국 고객을 확보하지 못했다. Su-37 자체는 성공하지 못했지만, 인도의 Su-30MKI 개발에 영향을 주었고, 이후 카나드 없이 추력 편향을 적용한 Su-35 개발로 이어졌다.

3.1. 국제 무대 데뷔

이후 비행 시험 프로그램에서, 추력 편향 제어 덕분에 Su-37은 뛰어난 기동성을 보여주었다. 시모노프에 따르면, 이러한 기능은 조종사가 새로운 전투 기동 및 전술을 개발하여 공중전에서 효과를 크게 향상시킬 수 있게 해주었다. 새로운 기동 중 하나는 푸가체프 코브라를 변형한 슈퍼 코브라로, 1996년 9월 판보로 에어쇼에서 이 항공기가 국제 무대에 데뷔하며 시연되었다. 프로로프가 조종한 이 항공기는 180도 위로 기수를 올리고 잠시 꼬리 먼저 위치를 유지했는데, 이론적으로는 항공기가 전투 상대에게 미사일을 발사할 수 있게 해주었다. 슈퍼 코브라는 Su-37이 항공기 길이의 극도로 좁은 회전 반경으로 360도 루프를 수행하는 쿨비트(공중제비)로 발전했다. 시험 조종사 아나톨리 크보추르에 따르면, 추력 편향은 항공기에 근접 공중전에서 상당한 이점을 제공했을 것이다. 그럼에도 불구하고, 비평가들은 이러한 기동의 실질적인 이점에 의문을 제기했다. 비록 초기 미사일 락온을 가능하게 하지만, 이는 급격한 운동 에너지 손실을 대가로 치르기 때문에 조종사가 첫 번째 사격을 놓칠 경우 항공기를 취약하게 만들 수 있다는 것이다.

Su-37은 1997년 파리 에어쇼에서 시연되었는데, 주최 측은 이 행사에서 가장 뛰어난 공연자로 인정했다. 그 후 이 항공기는 MAKS 에어쇼(모스크바), 국제 방위 전시회(두바이), FIDAE 에어쇼(산티아고, 칠레)에 참가하여 수출을 모색했다. 엔진 수명이 다함에 따라, AL-37FU는 가동식 노즐이 없는 표준 생산형 AL-31F 엔진으로 교체되었다. 추력 편향 손실은 플라이 바이 와이어 비행 제어 시스템의 업데이트로 부분적으로 완화되었다. 항공기의 외국산 항공 전자 장비도 자국산 디자인으로 교체되었다. 2000년 10월에 시험 비행이 재개되었다.

3.2. 시험 중 사고

2002년 12월 19일, Su-37은 고중력 기동 시험 비행 중 좌측 수평미익이 파손되어 모스크바 근처 샤투라에 추락했다. 이 사고는 6년간의 시험 비행 동안 항공기의 설계 하중을 반복적으로 초과했기 때문에 발생했다. 조종사 유리 바슈크는 무사히 탈출했다. 이 사고로 Su-37의 시험 비행 프로그램은 종료되었다.

3.3. 수출 및 영향

Su-37은 브라질 및 대한민국 전투기 입찰에 참여했으나, 외국 고객을 확보하지 못했다. 1990년대 중반, 인도는 Su-37의 카나드, N011M 레이더 및 추력 편향 기술을 통합한 2인승 전투기인 Su-30MKI 개발에 자금을 지원했다. Su-27M 및 Su-37 시험을 통해 엔지니어들은 추력 편향이 카나드 제거로 인한 기동성 손실을 보상할 수 있음을 확인했는데, 이는 카나드의 설계가 기체에 무게 부담을 주었기 때문이다. 카나드가 없는 최신형 Su-35는 2008년 2월에 첫 비행을 했다.

4. 제원 (Su-37)

4.1. 일반 특성

* 승무원: 1명
* 전장: 21.935m
* 전폭: 14.698m
* 전고: 5.932m
* 주익 면적: 62m²
* 공허 중량: 18500kg
* 최대 이륙 중량: 34000kg
* 동력: 토성제 AL-37FU 추력 편향터보팬 엔진 (통상 추력 83kn, 애프터버너 작동 시 142kn) × 2

4.2. 성능

* 최대 속도: 2500km/h (고고도), 1400km/h (해수면)
* 항속 거리: 3300km (고고도), 1390km (해수면)
* 최고 고도: 18800m
* G 한계: +9
* 상승률: 230m/s

4.3. 무장

GSh-30-1 30mm 기관포 1문(150발)이 내장되어 있으며, 2개의 날개 끝 레일과 10개의 날개 및 동체 스테이션으로 구성된 12개의 하드포인트에 최대 8000kg의 무장을 장착할 수 있다.
* R-77 (미사일)
* R-27 (미사일)
* R-73 (미사일)
* Kh-29 (미사일)
* Kh-31 (미사일)
* Kh-59 (미사일)

4.4. 항공 전자 장비

* OLS-35 적외선 탐지 및 추적 시스템
* N-011M 바르스 수동 전자 주사식 배열 레이다
* N012 자체 방어 레이다
* 탈레스 LCD 다기능 디스플레이