수호이 Su-57

1. 개요

수호이 Su-57은 러시아의 5세대 다목적 전투기이다. 1979년 소련의 차세대 전투기 요구에 따라 개발이 시작되었으며, 소련 붕괴 이후 PAK FA 프로그램을 통해 개발이 진행되었다. 2010년 첫 비행을 시작으로 시험 비행을 거쳐 2020년 러시아 항공우주군에 실전 배치되었다. 스텔스 기술, 초 기동성, 첨단 센서 시스템 등을 갖추었으며, Su-57M, Su-57E 등 다양한 파생형이 개발되었다. 2022년 러시아의 우크라이나 침공에 투입되어 실전 경험을 쌓았으며, 현재 러시아 항공우주군이 운용하고 있다.

2. 개발

소련은 1979년, 1990년대에 실전 배치될 차세대 전투기의 필요성을 인식하고, I-90 (И-90^러시아어) 계획을 시작했다. 이 계획은 MiG-29와 Su-27을 대체하고 지상 공격 능력을 갖춘 다기능 전투기를 목표로 했다. 이후 MFI(МФИ^러시아어)와 LFI(ЛФИ^러시아어) 두 가지 프로젝트가 설계되었고, 미코얀은 MFI로 선정되어 MiG 1.44/1.42를 개발했다. 그러나 소련의 해체 이후 자금 부족으로 MFI는 지연되었고, 결국 취소되었다. 러시아 국방부는 1999년 PAK FA 또는 I-21 프로그램을 시작했고, 2001년 수호이가 미코얀을 제치고 PAK FA 대회의 우승자로 선정되었다.

2002년, 알렉산드르 다비덴코가 수호이에서 T-50의 수석 디자이너로 선정되었고, 노보시비르스크 항공기 제작 협회(NAPO)와 콤소몰스크나아무레 항공기 생산 협회(KnAAZ)가 생산을 맡았다. 2004년에는 NPO 욜카-새턴(현재의 UEC NPO 새턴)이 AL-41F1 엔진의 계약자로 선정되었다. 수호이는 Su-47과 Su-27M 시제기를 이용하여 내부 무기고, 비행 제어 시스템, 엔진 등을 시험했다.

2007년, 러시아와 인도는 수호이와 힌두스탄 항공 제한(HAL)의 FGFA 공동 개발 계약을 체결했지만, 2018년 인도는 성능, 비용, 작업 공유에 대한 우려로 파트너십을 종료했다.

T-50의 첫 비행은 기술적인 문제로 계속 연기되다가, 2010년 1월 29일에 첫 비행에 성공했다. 시험 비행사 세르게이 보그단이 조종한 이 항공기는 러시아 극동 KnAAPO의 좀기 공항에서 47분간 처녀비행을 했다. 2013년 10월 말까지, 시험 프로그램 동안 5대의 항공기가 총 450회 이상 비행했다.

총 10대의 비행과 3대의 비행 불가 T-50 시제품이 제작되었으며, 시험 중 문제와 사고로 인해 프로그램 지연이 반복되었다. 초기 시험에서 기체 구조적 균열이 발견되어, 복합 재료 사용 증가, 기체 강화, 날개폭 증가 등 구조 재설계를 거쳤다.

이후 시제기들의 특징은 다음과 같다.

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📌 열 고정 해제

기체번호	설명
T-50-KNS	지상 시험기. 비행 제어, 전기, 연료 계통 시험용.
T-50-0/T-50-KPO	지상 시험기.
T-50-1	최초 비행 시제기. 2010년 1월 29일 첫 비행. 2011년 기체 구조에 균열 발생. 구조 보강 후 2012년 9월 비행 재개.
T-50-2	2011년 3월 3일 첫 비행.
T-50-3	2011년 11월 22일 첫 비행, AESA 레이더 탑재 최초 시제기(측면 제외).
T-50-4	2012년 12월 12일 첫 비행. 측면 레이더 및 L402 히말라야 전자전 스위트 탑재.
T-50-5	2013년 10월 27일 첫 비행. 2014년 착륙 후 화재 발생. 복구 후 2015년 10월 16일 T-50-5R로 비행 재개.
T-50-6-1	T-50-5 사고 후 수리용 부품으로 사용.
T-50-6-2	2016년 4월 27일 첫 비행(비공식).
T-50-7	2기 지상 시험기.
T-50-8	2016년 11월 17일 첫 비행.
T-50-9	2017년 4월 24일 첫 비행.
T-50-10	제조 중.
T-50-11	제조 중.

PAK FA 조달 계획은 초기 계획보다 축소되고 지연되었다. 2015년, 크림반도 병합 이후 서방의 제재와 유가 하락으로 인한 경제 침체로 인해 초기 주문을 12대로 줄였다. 그러나 2019년 블라디미르 푸틴 러시아 대통령이 2028년까지 76대의 항공기를 구매할 것이라고 발표하면서 인수 계획은 크게 바뀌었다. 2019년 6월 27일, 76대의 항공기 정식 계약이 체결되었다.

2004년 수호이는 Su-57이 Su-27 계열과 유사하게 러시아 항공우주군의 전투기 기반이 될 수 있을 것으로 예상했다. "메가폴리스"(Мегаполис^러시아어) 프로그램으로 강화된 Su-57M을 개발 중이며, 향상된 임무 시스템, 신뢰성 및 유지 보수 향상, 새로운 NPO 새턴 이젤리예 30 엔진을 탑재할 예정이다. 2020년 개량형 비행시험은 2022년에, 일련 생산은 2020년대 중반에 시작될 예정이었다.

Su-57의 개발은 러시아의 방위산업에 대한 국제적인 제재로 인해 2022년 이후로 계속 지연될 수 있다.

2.1. 기원

1979년, 소련은 1990년대에 취역할 차세대 전투기의 필요성을 설명했고, 이는 I-90(И-90^러시아어) 계획이 되었다. 이 계획은 MiG-29와 Su-27을 대체하고 상당한 지상 공격 능력을 갖춘 다기능 전투기를 목표로 했다. 소련은 MFI(МФИ^러시아어)와 LFI(ЛФИ^러시아어) 두 개의 프로젝트를 설계했다. 미코얀은 MFI로 선정되어 MiG 1.44/1.42를 개발하기 시작했고, 수호이는 S-32 실험용 전진익기를 만들었다. 소련의 해체 이후 자금 부족으로 MFI는 반복적으로 지연되었고, MiG 1.44/1.42 프로토타입의 첫 비행은 2000년에 이루어졌다. MFI와 LFI는 결국 취소되었고, 러시아 국방부는 1999년 PAK FA 또는 I-21 프로그램을 시작했다. 2001년 4월에 대회가 발표되었고, 수호이가 미코얀을 제치고 PAK FA 대회의 우승자로 선정되었다. 블라디미르 미하일로프 러시아 공군 총사령관에 따르면, 비행시험은 2007년에 시작될 것으로 예상되었다.

2.2. 연구 및 개발

PAK FA의 연구 개발 프로그램은 스톨리차(Столица^러시아어)라고 불렸다. 2002년, 알렉산드르 다비덴코가 수호이에서 T-50의 수석 디자이너로 선정되었다. 노보시비르스크 항공기 제작 협회(NAPO)와 콤소몰스크나아무레 항공기 생산 협회(KnAAZ)가 새로운 다목적 전투기를 생산할 예정이었으며, 콤소몰스크나아무레에서 최종 조립이 이루어질 예정이었다.

2003년에 열린 대회에서 여러 연구소 및 회사가 PAK FA의 항공전자 제품군 개발을 위해 선발되었다. 2004년 4월, NPO 욜카-새턴(현재의 UEC NPO 새턴)이 AL-41F1 엔진의 계약자로 서명했다.

수호이는 기존 기체를 다양한 하위 시스템과 원리를 위한 시험대로 사용했다. Su-47은 내부 무기고 시험에 사용되었고, Su-27M 시제기는 비행 제어 시스템과 엔진 시험에 사용되었다.

2004년 12월, T-50의 콘셉트 디자인과 형태가 완성되어 러시아 국방부의 승인을 받았다. 2007년 8월 8일, 러시아 공군 총사령관 알렉산더 젤린은 프로그램 개발 단계가 완료되었으며, 2009년까지 3대의 비행 가능한 T-50 시제기가 제작될 예정이라고 발표했다. 2009년, 항공기 설계가 공식적으로 승인되었다. T-50은 2017년 7월에 Su-57로 명명되었다.

2007년 10월 18일, 러시아와 인도는 수호이와 힌두스탄 항공 제한(HAL)의 FGFA 공동 개발 계약을 체결했다. 2010년 12월, 예비 설계를 위한 양해각서가 체결되었으며, FGFA 개발에는 8~10년이 걸릴 것으로 예상되었다. 그러나 2014년부터 인도 공군은 성능, 비용, 작업 공유에 대한 우려를 제기하기 시작했고, 2018년에 파트너십을 종료했다.

2.3. 시제품 제작

T-50의 첫 비행은 기술적인 문제로 2007년 초부터 계속 연기되었다. 2009년 8월, 알렉산드르 젤린은 엔진과 기술 연구에 문제가 있음을 인정했다. 2009년 12월 세르게이 이바노프 러시아 부총리가 2010년에 첫 시험이 시작될 것이라고 발표하면서 비행시험은 더 지연되었다.

첫 번째 활주 시험은 2009년 12월 24일에 성공적으로 완료되었고, 첫 번째 시제품인 T-50-1의 첫 비행은 2010년 1월 29일에 이루어졌다. 수호이 시험 비행사 세르게이 보그단이 조종한 이 항공기는 러시아 극동 KnAAPO의 좀기 공항에서 47분간 처녀비행을 했다. 2013년 10월 말까지, 시험 프로그램 동안 5대의 항공기가 총 450회 이상 비행했다.

총 10대의 비행과 3대의 비행 불가 T-50 시제품이 예비 비행 시험과 국가 시험을 위해 제작될 예정이었다. 당초 이 프로그램은 양산이 시작되기 전에 최대 6개의 시제품을 가질 계획이었다. 그러나 테스트 결과 초기 시험의 피로 수명이 적절하지 않은 것으로 밝혀졌으며, 기체에 초기 구조적 균열이 형성되었다. 이후 항공기는 복합 재료 사용 증가, 전체 수명 주기 요구사항을 충족하도록 강화된 기체, 가늘고 긴 꼬리 "침" 및 약간 더 큰 날개폭 등의 변화를 겪으며 구조 재설계를 거쳤다. 시험 중 문제와 사고로 인해 프로그램 지연이 반복되었으며, 첫 번째 생산 항공기의 인도가 2015년에서 2020년으로 연기되었다.

이후 시제기들은 다음과 같은 특징을 가진다.

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📌 열 고정 해제

기체번호	설명
T-50-KNS	지상 시험기. 비행 제어, 전기, 연료 계통 시험용.
T-50-0/T-50-KPO	지상 시험기.
T-50-1	최초 비행 시제기. 시리얼 번호는 051. 2010년 1월 29일 첫 비행. 101KS-V IRST와 101KS-O 적외선 방해 장치는 더미. 2011년 MAKS 당시 꼬리에 레돔과 같은 구조물이 추가됨. 2011년 8월 큰 받음각 시험 시 기체 구조에 균열 발생. 구조 보강 및 오버홀 후 2012년 9월 비행 재개. 2014년 10월 이후 레돔의 대형 피토관 제거.
T-50-2	2011년 3월 3일 첫 비행. 시리얼 번호는 052. 101KS-V IRST와 101KS-O 적외선 방해 장치 탑재. 테일 붐 상단 101KS-U/02 미사일 경고 장치는 더미. 기관포 발사구 위 피토관 제거. 이후 레돔 교체 및 피토관 축소. 2015년 3월부터 101KS-O 적외선 방해 장치 형상 변경 확인, 이후 원상 복귀.
T-50-3	2011년 11월 22일 첫 비행, AESA 레이더 탑재 최초 시제기(측면 제외). 시리얼 번호는 053. 101KS-U/02 미사일 경고 장치 기수 하부 및 테일 붐 상단 설치, UV-50 디코이 발사기(14발 장착 가능) 테일 붐 양쪽 설치. 엔진 냉각용 기체 상부 공기 흡입구 추가, 날개 끝 설계 일부 변경.
T-50-4	2012년 12월 12일 첫 비행. 시리얼 번호는 054. 조종석 후방 101KS-O 적외선 방해 장치 제거, 조종석 후방 좌우 101KS-U/01 미사일 경고 장치, 테일 붐에 101KS-U/02 설치. 측면 레이더 및 L402 히말라야 전자전 스위트 탑재.
T-50-5	2013년 10월 27일 첫 비행. 시리얼 번호는 055. 수평 꼬리 날개 보강, 101KS-U/02 및 101KS-U/01 미사일 경고 장치 제거, 기수 하부 101KS-O 적외선 방해 장치 추가. 2014년 4월 착륙 후 기체 오른쪽 엔진 화재 발생, 기체 등 부분 프레임 및 공기 흡입구 크게 손상. 복구 후 2015년 10월 16일 T-50-5R로 비행 재개. 비행 재개 기체는 도색 패턴 변경, 기수 하부 적외선 방해 장치 제거. 시제기 중 유일하게 2016년까지 3번 도색 변경.
T-50-6-1	2014년 1월 9일 시점 조립 완료, T-50-5 사고 후 수리용 부품으로 사용. 잔여 부품은 T-50-7에 사용.
T-50-6-2	2014년 12월 28일 라멘스코예 공항 이동 목격. 이전 금속 재질 엔진 카울 부분이 기체와 동일 소재로 변경 확인. 비공식 소식통에 따르면 2016년 4월 27일 첫 비행.
T-50-7	2기 지상 시험기.
T-50-8	2016년 11월 17일 첫 비행, 시리얼 번호는 058.
T-50-9	2017년 4월 24일 첫 비행, 시리얼 번호는 509.
T-50-10	제조 중.
T-50-11	제조 중.

2.4. 조달

PAK FA에 대한 조달 계획은 초기 계획보다 상당히 축소되고 지연되었다. 2011년, 러시아 국방부는 평가를 위해 2012년 이후 첫 10대의 항공기를, 2015년 이후 60대의 표준 항공기를 구매하기로 계획했었다. 이 계획은 2011년부터 2020년까지 국가 무기 프로그램(GPV-2020)에 따라 개선되었으며, 2016년에 양산이 시작되기를 희망했다. 러시아 국방부는 2020년까지 52대의 항공기를, 2025년까지 150대~160대의 항공기를 인수할 계획이었다.

2015년 시험 중 부딪힌 기술적 장애물, 크림반도 병합 이후 서방의 제재와 유가 하락으로 인한 러시아의 경제 침체로 인해 계획이 크게 축소되었다. 유리 보리소프 러시아 국방부 차관은 2015년 러시아 공군이 생산을 늦추고, 초기 주문을 12대로 줄이며, Su-35S와 Su-30SM과 같은 개량형 4세대 전투기를 대규모로 운용할 것이라고 밝혔다. 2018년 6월 30일, 12대의 항공기 주문이 합의되었지만, 발주는 첫 항공기가 리페츠크 항공 센터에서 전투기 연대에 합류할 예정인 2019년으로 다시 연기되었다.

그러나 2019년 5월 15일 블라디미르 푸틴 러시아 대통령이 2028년까지 76대의 항공기를 구매하여 러시아 항공우주군에 인도할 것이라고 발표하면서 인수 계획은 크게 바뀌었다. 이는 협상을 통해 Su-57과 장비 가격을 20% 낮출 수 있었기 때문이다. 2019년 6월 27일 국제군사기술포럼(ARMY-2019)에서 항공기 76대의 정식 계약이 체결되었다. 2019년 7월 1일부터 항공기를 생산하기 시작했고, 연말까지 첫 번째로 생산된 항공기를 인도할 예정이었다. 첫 번째 생산기의 추락으로, 러시아 항공우주군은 2020년 12월에 첫 Su-57을 인도받았다. 2022년 5월까지 4대의 항공기가 추가로 인도되었고, 생산은 계획보다 더 느리게 진행되었다.

2.5. 추가 개발

2004년 수호이는 Su-57이 Su-27 계열과 유사하게 러시아 항공우주군의 전투기 기반이 될 수 있을 것으로 예상했다. "메가폴리스"(Мегаполис^러시아어)라는 프로그램 이름으로 수호이는 기존 Su-57 설계를 강화한 새로운 변형 Su-57M을 개발하고 있다. 이 기체는 향상된 임무 시스템, 신뢰성 및 유지 보수 향상, 전기 기계식 드라이브 통합, 새로운 NPO 새턴 이젤리예 30 엔진을 탑재할 예정이다.

정식 계약은 2018년에 체결되었지만, 사전 작업은 더 일찍 시작되었다. 2020년 개량형 비행시험은 2022년에, 일련 생산은 2020년대 중반에 시작될 예정이었다. 두 번째 비행 T-50 시제품은 2017년부터 새로운 이즈델리예 30 엔진을 시험하기 위해 사용되었다. 세 번째 시제품은 2018년에 아호트니크 UCAV와 합동 테스트를 했다. 또한 항공모함에서 운용할 수 있는 파생형을 만드는 작업도 진행 중이다.

수호이는 Su-57의 기술을 사용하여 LTS(ЛТС^러시아어)로 명명된 보다 저렴한 경량 단일 엔진 항공기의 모형 제작에도 사용했다. 수호이는 2021년 모스크바 에어쇼(MAKS-2021)에서 체크메이트라는 이름의 LTS 모형을 공개했는데, 이 모형은 레이더, 주 무기고, 수직 안정기, 날개 등 Su-57과 많은 시스템을 공유한다.

Su-57의 개발은 러시아의 방위산업에 대한 국제적인 제재로 인해 2022년 이후로 계속 지연될 수 있다. 러시아는 유럽 연합으로부터 반도체와 첨단 가공 장비를 수입할 수 없었고, 러시아가 미국 달러를 이용해 무역을 할 수 없기 때문에 잠재적 수출 판매도 멈췄다.

3. 설계

Su-57은 5세대 다목적 전투기이자 러시아군을 위한 최초의 스텔스기이다. 스텔스뿐만 아니라 이 전투기는 모든 항공기 축에서 초 기동성, 다목적성을 위한 대용량 내부 탑재 공간, 능동형 위상 배열 레이더와 같은 첨단 센서 시스템 및 이러한 시스템의 높은 통합성을 강조한다. 수호이는 Su-57 설계에서 록히드 마틴 F-22를 초 기동 스텔스 전투기의 기준으로 꼽았지만, 추력 벡터를 사용하여 롤 모멘트와 요 모멘트를 유도할 수 없는 점, 엔진 사이의 무기고 공간 부족으로 탑재량이 부족한 점, 추력 벡터링에 실패할 경우 실속 복구의 어려움 등 이 연구소에서 한계로 간주한 사항들을 개선했다.

이 항공기는 넓은 혼합익 동체 동체를 가지고 있으며, 두 개의 넓게 떨어진 엔진과 가변형 수평 및 수직 안정판을 갖추고 있으며, 수직 안정판은 스텔스를 위해 각도를 기울였다. 사다리꼴 날개는 앞전 플랩, 에일러론, 플래퍼론을 가지고 있다. 이 항공기는 추력 편향 노즐과 공기역학적 중심을 앞으로 이동시켜 정적 불안정성과 기동성을 높이는 대형 전연부 연장선을 통합한다. 이러한 연장선은 생성된 와류를 제어하도록 설계된 조절 가능한 전연부 와류 제어기(LEVCON)를 가지고 있으며, 추력 편향 시스템이 고장난 경우 트림을 제공하고 높은 받음각 동작, 빠른 실속 복구를 포함하여 성능을 향상시킬 수 있다. 에어 브레이크를 위해 에일러론은 위로 편향되고 플래퍼론은 아래로 편향되며 수직 안정판은 안쪽으로 꺾여 항력을 증가시킨다. 구조 재료의 대부분은 40.5~44.5%의 알루미늄 합금과 18.6%의 티타늄 합금을 포함하는 합금이지만, 이 항공기는 구조 중량의 22~26%와 외부 표면의 약 70%를 차지하는 복합 재료를 광범위하게 사용한다.

처음부터 다목적 항공기로 설계된 Su-57은 여러 개의 대형 공대지 탄약을 탑재할 수 있는 상당한 내부 탑재 용량을 가지고 있다. 무기는 넓게 떨어진 엔진 나셀 사이의 대형 복부 공간에 있는 두 개의 직렬 주 무기창과 날개 뿌리 근처의 불룩한 삼각형 단면 페어링이 있는 더 작은 측면창에 보관된다. 내부 무기 탑재는 외부 장착에서 발생하는 항력을 제거하고 스텔스 형상을 유지하면서 외부 탑재에 비해 더 높은 성능을 가능하게 한다.

3.1. 스텔스

Su-57은 러시아 군에서 최초로 스텔스 기능을 강조한 항공기로, 레이더 신호를 줄이기 위해 다양한 방법을 사용한다. F-22와 같은 다른 스텔스 전투기와 마찬가지로, 기체의 모서리를 정렬하여 레이더 반사 면적(RCS)을 줄인다. 날개와 조종면의 앞뒤 가장자리, 외피 패널의 톱니 모양 가장자리는 레이더파가 반사될 수 있는 방향의 수를 줄이기 위해 신중하게 각도를 조절한다. 무기는 기체 내부 무장창에 탑재하고, 안테나는 스텔스 형상을 유지하기 위해 외피 표면에서 안으로 넣었으며, 레이더 흡수 물질(RAM) 코팅으로 레이더 방출을 흡수하고 소스로의 반사를 줄인다.

적외선 탐색 및 추적 센서 하우징은 사용하지 않을 때는 뒤로 돌려 뒷면을 RAM으로 처리한다. 엔진 면의 RCS 기여를 가리기 위해, 흡입구 덕트 벽은 RAM으로 코팅하고, 부분적인 S자형 덕트는 엔진 압축기 면과 흡입 가이드 베인(IGV) 대부분을 가린다. 남은 노출된 엔진 면은 덕트 직경의 0.7~1.2배 거리에 있는 IGV 앞에 경사진 차단 그리드를 배치하여 가리는데, 이는 보잉 F/A-18E/F와 유사하다.

항공기 캐노피는 70~90nm 두께의 금속 산화물 층으로 코팅하여 레이더파 흡수 능력을 향상시켜 조종석 레이더 반사를 30% 줄이고, 조종사를 자외선 및 열 복사 영향으로부터 보호한다. 생산 공차는 이전 러시아 전투기보다 훨씬 엄격하여 스텔스 특성을 개선한다.

기체 형상과 RAM의 결합 효과는 항공기 RCS를 Su-27보다 30배 작게 줄인 것으로 추정된다. 수호이의 T-50 스텔스 기능 특허는 평균 RCS를 약 0.1~1 m²로 줄이려는 의도를 언급하며, 이는 Su-27의 약 10~15 m² RCS와 비교된다. Su-57 설계는 정면 스텔스를 강조하며, RCS 감소 기능은 전방 반구에서 가장 두드러진다. 후방 동체 형상은 F-22 및 F-35 같은 미국 스텔스 설계에 비해 레이더 스텔스에 덜 최적화되었는데, 이는 비용 절감과 더불어 아군 통합 방공 시스템 보호 하에 운용하려는 러시아 교리 때문일 가능성이 높다.

다른 스텔스 전투기처럼, Su-57의 낮은 탐지 가능성은 주로 다른 항공기에 사용되는 초고주파(3~30 GHz) 레이더에 효과적이다. 레일리 산란과 공명 효과는 저주파 레이더(기상 레이더, 조기 경보 레이더)가 Su-57 크기 때문에 탐지할 가능성이 더 높다는 것을 의미한다. 이런 레이더는 또한 크고, 클러터에 취약하며, 정밀도가 떨어진다.

3.2. 엔진

Su-57은 NPO 률카-새턴 이젤리예117(AL-41F1) 터보팬 엔진으로 구동된다. 이 엔진은 AL-31 엔진의 개량형으로, 9톤의 건조 추력, 14.5톤의 애프터버너 추력, 그리고 15톤의 특수 비상 동력을 생산한다. 엔진은 완전 자동 디지털 엔진 제어(FADEC)를 갖추고 있으며, 조종성과 기동성을 향상시키기 위해 비행 제어 시스템에 통합되어 있다. AL-41F1은 Su-35S에 사용되는 률카-새턴 이젤리예 117S 엔진과 밀접하게 관련되어 있으며, 주요 차이점은 별도의 엔진 제어 시스템이다.

Su-35S의 노즐 배열과 유사하게, Su-57은 추력 편향 노즐의 회전축이 각 각도로 비스듬히 기울어진 추력 편향 제어(TVC)를 사용한다. 노즐 자체는 한 평면에서만 벡터화되며, 비스듬한 기울기는 각 노즐을 차등적으로 벡터링하여 롤 모멘트와 요 모멘트를 허용하고, 따라서 항공기가 피치, 요 및 롤의 세 가지 항공기 축 모두에 대한 추력 편향 모멘트를 생성할 수 있도록 한다. 엔진 흡입구에는 초음속 효율을 위한 가변 흡기 램프와 접이식 메쉬 스크린이 통합되어 있어, 특히 짧고 간소화된 활주로에서 작동할 때 이물질 흡입으로 인한 엔진 손상을 방지한다. 2014년 인도 공군은 AL-41 F1의 신뢰성과 성능에 대해 공개적으로 우려를 표명했다. 2011년 모스크바 에어쇼에서 Su-57은 압축기 스톨로 인해 이륙을 중단해야 했다.

Su-57M은 2020년대 중반 새턴 이젤리예 30이라는 개발명으로 NPO 새턴에서 개발 중인 새로운 엔진을 탑재할 예정이다. 이 엔진은 11톤의 건조 추력과 17.5톤의 애프터버너 추력을 낼 수 있도록 설계되었다. 새로운 동력원은 AL-41F1에 비해 향상된 성능, 신뢰성, 비용 외에도 유리 섬유 플라스틱 IGV와 톱니 모양 플랩이 있는 새로운 노즐을 통해 항공기의 레이더 및 적외선 신호를 감소시킨다.

3.3. 무장

Su-57은 날개 뿌리 부근 동체 아래에 삼각형 모양의 페어링과 길이 , 폭 의 대형 무기고 2개, 그리고 측면 무기고 2개를 갖추고 있다. 주무기고에는 빔펠사가 제작한 두 종류의 발사기가 있는데, 최대 의 미사일용 UVKU-50L과 최대 의 무기용 UVKU-50U가 있다. 측면 무기고는 VPU-50 발사 레일을 사용한다.

공대공 전투를 위해 Su-57은 2개의 주무기고에 4개의 시계 외 사거리 미사일과 측면 무기고에 2개의 단거리 미사일을 탑재한다. 주요 중거리 미사일은 능동형 레이더 자동유도장치를 단 K/R-77M (izdeliye 180)으로, AESA 탐색기, 이중 펄스 모터, 일반적인 후방 핀을 갖춘 개량형 R-77이다. 단거리 미사일은 적외선 자동유도장치("열 추적")를 단 R-74M2 (izdeliye 760)로, 내부 수송을 위해 단면을 축소한 개량형 R-74이다. K-MD (izdeliye 300)로 지정된 완전 신규 설계 단거리 미사일이 개발되어 R-74M2를 대체할 예정이다. 장거리 적용을 위해 Su-57은 R-37M을 추가 개발한 izdeliye 810 미사일을 탑재할 수 있으며, 각 주무기고에 2발씩 탑재할 수 있다. R-37M은 외부에 탑재할 수도 있다.

지상 목표물 타격을 위해 Su-57은 KAB-250 또는 KAB-500 정밀 유도 폭탄을 주무기고에 실을 수 있다. 내부 무기고에는 Kh-38M 공대지 미사일, Kh-35U (AS-20 "카약") 대함 미사일, Kh-58UShK (AS-11 "킬터") 대방사선 미사일, Kh-69 (원래 Kh-59MK2로 지정됨) 순항 미사일을 탑재할 수 있다. 스텔스가 필요 없는 임무를 위해 Su-57은 6개의 외부 하드포인트에 대부분의 러시아 전술 전투기가 사용할 수 있는 예비 무기를 탑재할 수 있다. Kh-47M2 킨잘 ALBM과 유사한 특성을 가진 새로운 극초음속 미사일도 Su-57용으로 개발되고 있다. 이 미사일은 Su-57의 주무장창 내부에 탑재할 수 있도록 몸체 내 수납 공간과 더 작은 크기를 갖추도록 설계되었다.

Su-57은 9A1-4071K (GSh-30-1) 30 mm 기관포를 장착하고 있으며, 150개의 탄약이 우측 LEVCON 루트 근처 내부에 장착되어 있다. 이 무기는 공중 표적에 대해 , 지상 표적에 대해 의 유효 사거리를 갖는다.

3.4. 조종석

Su-57은 아날로그 계기판이 없는 글라스 콕핏을 가지고 있으며, 정보는 Su-35S와 유사하게 배열된 38cm(15인치) 주 다기능 LCD 디스플레이에 표시된다. 기본 디스플레이 외에도 더 작은 다기능 디스플레이와 디지털 제어 패널이 있다. 조종석에는 광각(30° x 22°) 전방 시현기(HUD)가 장착되어 있다. 주 제어 장치는 조이스틱과 한 쌍의 스로틀이며, 모든 주요 기능은 HOTAS(Hands On Throttle-and-Stick)로 제어된다.

이 항공기는 g-수트와 산소 발생 시스템을 갖춘 NPP 즈베즈다 K-36D-5 분사 좌석과 SOZhE-50 생명 유지 시스템을 사용한다. 조종사는 NSTsI-50 디지털 디스플레이 시스템이 탑재된 ZSh-10B 헬멧을 착용하는데, 이 시스템은 동공 추적을 통해 조종사의 상황 인식을 향상시키고 시야에서 벗어난 높은 각도에서 표적을 공격할 수 있게 한다. 30kg 산소 생성 시스템은 조종사에게 무제한 산소 공급을 제공한다.

3.5. 항공전자장치

Su-57의 주요 항공전자 시스템은 Sh-121 (Ш-121) 다기능 통합 무선 전자 시스템(MIRE)과 101K "Atoll" (101КС "Атолл") 전기 광학 시스템이다. Su-57의 온보드 시스템 통합은 IUS(ИУС^러시아어, Информационно-управляющая система^러시아어)에 의해 제어되며, IUS의 컴퓨터 시스템은 랴잔에 있는 GRPZ가 개발했다.

Sh-121은 N036 벨카 시스템과 L402 히말라야 전자 대책 시스템으로 구성되어 있다. Tikhomirov NIIP 연구소가 개발한 N036은 1,514개의 T/R 모듈과 양측 감시용의 N036B-1-01 X-밴드 AESA 레이더로 이루어진 주 노즈 장착형 N036-1-01 X 밴드 AESA 레이더를 포함한다. 또한, N036L-1-01L 밴드 수신기 2개가 N036Sh 포코스니크(리퍼) 피아식별 뿐만 아니라 전자전 목적으로도 사용되는 날개 끝의 플랩에 장착되어 있다.

UOMZ 101KS "Atoll" 전기 광학 시스템은 101KS-V 적외선 탐색 추적 장비, 101KS-O DIRCM, 101KS-U 자외선 미사일 경보장치, 저고도 비행 및 착륙을 위한 101KS-P 열영상기, 101KS-N 항법 및 목표조준장치로 구성되어 있다. Su-57은 DIRCM 시스템을 탑재한 최초의 전투기이다.

비행 중 항법용으로 Su-57은 무선전자공학 연구소에서 개발한 BINS-SP2M 관성항법장치를 사용한다. 2016년, KRET는 Su-57의 목표 탐지 범위를 늘리고 목표물의 자동 탐지 및 추적을 개선하기 위해 오호트니크(Okhotnik)라고 불리는 다기능 비디오 처리 시스템을 개발하고 있다고 발표했다.

4. 운용 역사

Su-57은 러시아군 최초의 실용 스텔스 항공기로, 5세대 제트 전투기이다. 스텔스 기능 외에도 모든 축에서의 초기동성, 다목적성을 위한 대용량 내부 탑재 공간, 능동 위상 배열 레이더와 같은 첨단 센서 시스템, 그리고 높은 수준의 자동화를 위한 시스템 통합을 강조한다.

Su-57은 넓은 혼합익 동체 동체를 가지고 있으며, 두 개의 넓게 떨어진 엔진과 가변형 수평 및 수직 안정판을 갖추고 있다. 수직 안정판은 스텔스를 위해 각도를 기울였다. 사다리꼴 날개는 앞전 플랩, 에일러론, 플래퍼론을 가지고 있다. 추력 편향 노즐과 공기역학적 중심을 앞으로 이동시켜 정적 불안정성과 기동성을 높이는 대형 전연부 연장선을 통합한다. 이러한 연장선은 생성된 와류를 제어하도록 설계된 조절 가능한 전연부 와류 제어기(LEVCON)를 가지고 있으며, 추력 편향 시스템이 고장난 경우 트림을 제공하고 높은 받음각 동작, 빠른 실속 복구를 포함하여 성능을 향상시킬 수 있다.

합금은 구조 재료의 대부분인 40.5~44.5%의 알루미늄 합금과 18.6%의 티타늄 합금을 포함하지만, 이 항공기는 구조 중량의 22~26%와 외부 표면의 약 70%를 차지하는 복합 재료를 광범위하게 사용한다.

Su-57은 다목적 항공기로 설계되어 여러 개의 대형 공대지 탄약을 탑재할 수 있는 상당한 내부 탑재 용량을 가지고 있다. 무기는 넓게 떨어진 엔진 나셀 사이의 대형 복부 공간에 있는 두 개의 직렬 주 무기창과 날개 뿌리 근처의 불룩한 삼각형 단면 페어링이 있는 더 작은 측면창에 보관된다. 내부 무기 탑재는 외부 장착에서 발생하는 항력을 제거하고 스텔스 형상을 유지하면서 외부 탑재에 비해 더 높은 성능을 가능하게 한다.

Su-57은 높은 수준의 정적 불안정성, 첨단 KSU-50 비행 제어 시스템, 기울어진 추력 추력 편향 노즐을 통해 이탈 방지 및 모든 축에서 고도로 기동하여 푸가체프 코브라 및 벨 기동과 같은 매우 높은 받음각 기동을 수행할 수 있으며, 고도 손실이 거의 없이 평평한 회전을 할 수 있게 한다. 공기역학 및 엔진은 마하 2의 속도를 달성하고 애프터버너 없이 초음속 또는 수퍼크루즈로 마하 1.3으로 비행할 수 있게 하여 이전 세대 항공기에 비해 상당한 운동학적 이점을 제공하고 미사일 및 폭탄의 유효 사거리를 연장한다. 높은 연료 탑재량과 결합하여 이 전투기는 1500km 이상의 초음속 범위를 가지며, 이는 Su-27의 두 배 이상이다.

2018년 2월 21일, 2대의 Su-57이 러시아 흐메이밈 공군기지에 착륙하면서 첫 국제 비행을 수행했다. 이 항공기들은 4대의 수호이 Su-35 전투기, 4대의 수호이 Su-25, 1대의 베리에프 A-50 조기 경보 통제기와 함께 배치되었다. 3일 후, 2대의 Su-57이 더 시리아에 도착했다.

2020년 12월 25일, 러시아 국방부는 첫 번째 양산 항공기를 리페츠크의 남부 군관구 항공 연대에 인도하면서 Su-57이 실전 배치되었다고 발표했다. Su-57이 장비될 첫 번째 작전 부대는 동부 군관구의 뎬기에 주둔한 제23 근위 전투 항공 연대이며, 2023년에 인도가 시작될 예정이다.

2022년 5월, 러시아 소식통은 Su-57 전투기가 러시아의 우크라이나 침공이 시작된 지 2~3주 후에 우크라이나 방공망 활동 구역 밖에서 미사일로 목표물을 타격하는 데 사용되었다고 주장했다. 2022년 6월, 리아 노보스티는 4대의 Su-57이 네트워크로 작동하여 우크라이나 상공에서 SEAD(적 방공망 제압) 임무를 수행하여 우크라이나 방공 시스템을 식별하고 파괴하는 데 사용되었다고 보도했다.

2024년 6월 9일, 우크라이나 국방부 주요 정보국은 아스트라한주의 악튜빈스크 공군 기지에 대한 드론 공격으로 2대의 러시아 Su-57 전투기를 손상시키거나 파괴했다고 주장했다.

4.1. 테스트와 시험 비행

Su-57의 시험은 수호이 설계국에서 그로모프 비행 연구소(LII, link=no^러시아어)에서 수행된 예비 시험 PI (link=no^러시아어)와 929 국립 비행 시험 센터(GLITs, ГЛИЦ^러시아어)에서 국방부가 수행한 두 단계의 합동 국가 시험 GSI (link=no^러시아어)로 구성되었다. GSI-1의 완료는 항공기의 감항성 승인을 가져왔고, 임무 시스템과 무장을 시험하는 GSI-2의 완료는 Su-57의 작전 투입을 승인한다. 예비 시험과 국가 시험은 서로 일부 중복되어 진행되었다.

초기 비행 시험에서 초기 T-50 설계는 구조적 강도와 피로에 심각한 문제가 있는 것으로 나타났다. 처음 두 대의 시제기가 MAKS-2011에서 공개되었을 때, 항공기는 제한적인 5g 제한으로 비행했음에도 불구하고 균열이 발생하여 1년 이상 동안 접지 및 구조 보강이 필요했고, "2단계" 구조 재설계가 필요했다. 2014년 2월까지 예비 시험의 첫 번째 단계인 PI-1이 완료되었다. 그러나 PI-1 동안 심각한 문제점이 발견되었다. 2014년 6월, 다섯 번째 시제기는 비행 중 화재로 심하게 손상되어 폐기되었다. GSI-1은 2018년 2월 8일에 완료되었고 2018년 5월에 정식 서명되었다. GSI-2는 2019년까지 완료될 예정이었지만, 2019년 12월 첫 번째 양산 항공기의 추락 사고로 인해 일부는 2020년으로 연기되었다.

Su-57이 점차 러시아 군에 투입됨에 따라, 수호이는 개선된 Su-57M 변형에 대한 업그레이드를 시험하고 있다. izdeliye 30 엔진의 첫 비행은 2017년 12월 5일 두 번째 시제기(T-50-2, bort no. 052)에서 이루어졌다.

4.2. 시리아 파병과 평가

2018년 2월 21일, Su-57 2대가 시리아 흐메이밈 공군기지에 착륙하는 모습이 포착되면서 첫 국제 비행을 수행했다. 이 항공기들은 4대의 수호이 Su-35 전투기, 4대의 수호이 Su-25, 1대의 베리에프 A-50 조기 경보 통제기와 함께 배치되었다. 3일 후, 추가로 2대의 Su-57이 시리아에 도착한 것으로 알려졌다. 일부 전문가들은 흐메이밈 공군기지에 대한 드론 공격 보고와, 불과 며칠간의 짧은 기간으로 인해 제한적인 가치를 지닌다는 점을 들어 이번 배치를 지나치게 위험하다고 비판했다. 이번 배치가 러시아의 조국 수호의 날과 겹치면서, 그 목적은 대통령의 국정 연설을 지원하기 위한 것일 수도 있다. 또한, 전투 지역에 항공기를 배치하는 것은 항공기의 마케팅을 강화하는 데 기여할 수 있다.

2018년 3월 1일, 세르게이 쇼이구 러시아 국방부 장관은 2대의 Su-57이 시리아에서 이틀을 보냈으며, 무기 작동 매개변수를 모니터링하는 전투 시험을 포함하여 시험 프로그램을 성공적으로 완료했다고 밝혔다. 2018년 5월 25일, 국방부는 2018년 2월 시리아 배치 기간 동안 Su-57이 전투에서 Kh-59MK2로 추정되는 순항 미사일을 발사했다고 밝혔다. 2018년 11월 18일, 국방부는 전투기 비행에 대한 영상을 게시하고, Su-57이 시리아 배치 기간 동안 10번의 비행을 수행했다고 발표했다. 다만, 이 영상은 시험 비행이 언제 이루어졌는지 구체적으로 명시하지 않았다.

2019년 12월, 발레리 게라시모프 러시아 참모총장은 러시아 국방부가 시리아에서 Su-57을 다시 시험했으며, 모든 임무가 성공적으로 완수되었다고 발표했다.

4.3. 실전 투입

2020년 12월 25일, 러시아 국방부는 최초의 다기능 5세대 전투기 Su-57의 도입을 발표했으며, 남부군관구의 항공 연대 중 한 곳에서 운용하기 시작했다. 24대의 항공기로 구성된 최초의 완전 운용형 Su-57 연대는 2025년이 되어야 편성될 것으로 보인다.

러시아 소식통들은 Su-57 전투기가 2022년 러시아의 우크라이나 침공이 시작된 지 2~3주 만에 사용돼 우크라이나 방공작전구역 밖에서 미사일로 목표물을 타격했다고 주장하고 있다.

4.4. 운용 가능성이 있는 국가

PAK FA 프로그램 초기 단계에서 인도는 FGFA 파생형을 구매하여 가장 큰 해외 고객 중 하나가 될 계획이었다. 그러나 2018년 4월, 인도는 스텔스, 전투용 항공 전자 장비, 레이더 및 센서에 대한 요구 사항을 충족하지 못한다고 판단하여 FGFA 프로젝트에서 철수했다.

수호이는 PAK FA의 주요 수출 이점은 현재 미국의 5세대 제트 전투기보다 저렴하다는 점이라고 밝히고 있다. 러시아는 대한민국의 차세대 제트 전투기에 PAK FA를 제안한 것으로 알려졌다. 대한민국 공군의 차세대 전투기(F-X 3단계) 후보로 방위사업청이 PAK FA를 언급했지만, 수호이는 2012년 1월 마감일까지 입찰서를 제출하지 않았다.

2013년, 러시아는 브라질에게 Su-57을 기반으로 한 차세대 전투기의 참여 및 공동 생산을 제안하기도 했다.

2019년 5월, 터키가 S-400 미사일 시스템을 구매하면서 F-35 프로그램에 대한 터키의 참여가 불투명해지자, 로스테크의 CEO 세르게이 체메조프는 러시아가 Su-57의 수출 및 현지 생산에 대해 터키와 협력할 준비가 되어 있다고 말했다.

5. 파생형

Su-57은 러시아 항공우주군을 위한 양산형으로, 2010년 T-50 시제기 비행 시험을 시작으로 2019년에 양산에 들어가 2020년 12월 첫 항공기가 인도되었다. 총 3개 연대, 76대 항공기가 계획되어 있다.

Su-57의 파생형은 다음과 같다.

5.1. Su-57E

로소보로넥스포르트는 Su-57E를 균형다목적기로 마케팅하고 있다. Su-57E는 수출형으로, 2019년 3월 28일 랑카위 국제 해양 항공전에서 처음으로 국제 고객에게 홍보되었다. 주요 차이점은 다른 IFF, 야드파운드법으로 판독값을 표시하도록 조정된 비행 계기 소프트웨어, 영어로 표기된 조종석이 있으며, 러시아 무기 외에도 요청에 따라 다른 무기를 통합할 수 있다는 점이다. 로소보론엑스포르트는 이 항공기를 차세대 다목적 전투기(PMF)로 마케팅하고 있다.

5.2. Su-57M

메갈로폴리스(Megapolis)라는 프로그램명으로 Su-57 원형을 개량한 파생형으로, 개선된 임무 시스템, 신뢰성 및 유지보수의 향상, 새로운 비행 제어 액추에이터, 토성 AL-51F-1 엔진을 통합했다. 비행 시험은 2022년에 시작될 예정이며, 2020년대 중반에 일련 생산이 계획되어 있다.

5.3. FGFA

수호이/HAL FGFA는 인도 공군을 위해 계획된 Su-57의 파생형이었으나, 인도는 시제기가 제작되기 전인 2018년에 FGFA 프로그램에서 철수했다. FGFA는 PAK FA의 주요 수출형으로, 스텔스, 초음속 순항, 센서, 네트워킹, 전투 항공 전자 장비 등에서 43가지 개선이 이루어질 예정이었다.

FGFA에 대한 상반된 보고가 있었는데, 인도는 기존 PAK FA에 비해 수많은 개선 사항을 자세히 설명한 반면, 유나이티드 항공기 제작사의 대표 미하일 포고샨은 2013년에 PAK FA와 FGFA가 "동일한 기내 시스템과 항공전자장치"를 사용할 것이라고 말했다. 인도는 항공기의 스텔스, 레이더, 초음속 비행 능력에 대한 우려와 더불어 공동 제조, 기술 및 유지보수에 대한 우려를 이유로 러시아와의 계약 체결을 자제해 왔다. 인도는 결국 2018년에 프로그램에서 철수했다.

5.4. 기타

2008년, 통합항공기제작사(UAC)의 알렉세이 페도로프 회장은 F-35와 비슷한 소형 전투기를 생산하기 위해 5세대 기술을 적용하는 것에 대한 결정은 PAK FA의 개발이 완료될 때까지 기다려야 한다고 말했다.

Su-57의 해군 버전은 프로젝트 23000E 또는 쇼톰급 항공모함용으로 제안되었다. 항모 프로젝트용 모델들은 Su-57을 탑재하고 있으며, 접이식 날개와 안정기를 갖추고 있다. Su-57은 이륙 램프와 전자식 항공기 발진시스템을 사용할 수 있어야 한다. 2024년부터 2033년까지의 미래 국가 군비 계획(GVP) 초안에는 Su-57을 기반으로 한 새로운 항공모함 기반 전투기의 개발이 포함되어 있다.

2019년 1월, Su-57의 세 번째 시제품이 수호이 S-70 아호트니크-B UCAV와의 상호 작용 및 항공전자 장비 시스템 테스트에 사용되고 있다는 보고가 있었다. 2021년 1월에는 조종사 훈련과 수호이 S-70 오호트니크 UCAV의 조종을 보장하기 위해 사용될 Su-57의 2인승 변형이 개발 중이라는 것이 공식적으로 선언되었다.

6. 사용 국가

러시아 항공우주군은 76기를 주문했다. 2019년에 배송될 예정이었지만, 2019년 12월 24일, 러시아 국방부에 인도될 예정이었던 양산 초호기가 하바롭스크 지방 도쇼모 공군기지 근교에서 추락했다. 결국 2020년에 1기, 2021년에 2기, 2022년에 2기를 받았고, 2024년 9월에 3대가 더 인도되었을 가능성이 높으며, 2024년 11월에는 공개되지 않은 수의 Su-57이 인도되었다.

타스 통신은 로소보론엑스포르트의 CEO 알렉산드르 미헤예프를 인용, 2024년 주하이 에어쇼에서 특정되지 않은 외국 국가에 Su-57을 인도하는 계약이 체결되었다고 보도했다.

7. 사건·사고

2014년 6월 10일, 수호이 Su-57의 5번째 시제기인 T-50-5 항공기가 착륙 후 엔진 화재로 심각하게 손상되었다. 조종사는 무사히 탈출했다. 이후 해당 항공기는 폐기되었고, 사용할 수 있는 부품은 6번째 "1단계" 시제기를 완성하는 데 사용되었다.

2019년 12월 24일, 첫 번째 양산형 Su-57이 공장 시험 마지막 단계 중 하바롭스크 변경주 뱌묜기 공항에서 110km~120km 떨어진 지점에 제어 시스템 고장으로 추락했다. 조종사는 탈출하였고 헬리콥터로 구조되었다. 타스 통신에 따르면, 시험 비행은 고장이 발생했을 때 8000m 고도에서 이루어졌으며, 이로 인해 항공기는 급격한 나선형 강하에 들어갔다. 수동 비행 제어 시스템을 사용하여 항공기를 수평 비행 상태로 안정시키려는 모든 시도가 실패하자, 조종사는 2000m 고도에서 탈출했다.