WS-15
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1. 개요
WS-15는 1990년대부터 개발된 중국의 차세대 터보팬 제트 엔진으로, 2004년 첫 시제품이 완성되었다. 이 엔진은 중국의 J-20 전투기에 탑재될 예정이었으나, 터빈 블레이드 관련 문제로 2015년 폭발 사고를 겪으며 양산이 지연되었다. 2018년 결함 문제가 해결되었고, 2023년 양산이 시작되었다. WS-15는 애프터버닝 터보팬 엔진으로, 파생형으로 SF-A가 있으며, J-20의 성능 향상에 기여할 것으로 평가받는다.
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| WS-15 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 종류 | 터보팬 엔진 |
| 제작 국가 | 중화인민공화국 |
| 제작사 | 선양 리밍 항공기 엔진 회사 |
| 설계사 | 선양 항공발동기 연구소 |
| 최초 가동 | 2006년 |
| 상태 | 초기 생산 |
| 주요 적용 분야 | 청두 J-20 |
2. 역사
WS-15 엔진 개발 프로젝트는 1990년대 초기에 시작되었다.[26] 2004년 첫 시제품이 완성되었고,[27] 2009년에는 프로토타입이 160 kN의 추력을 달성하는 등[28] 초기 개발 단계를 거쳤다. 중국은 이 프로젝트에 약 1500억위안 (한화 약 25조 원)을 투자했으나,[39] 2015년 지상 시험 중 터빈 블레이드 결함으로 인한 폭발 사고로 양산이 지연되는 어려움을 겪었다.[27][39] 이 기술적 문제는 2018년 해결되었으며,[40][41] 이후 개발은 다시 진척되었다. 목표 추력은 미국 F-35의 프랫 & 휘트니 F135 엔진과 유사한 180 kN 수준으로 알려져 있다.[28] 마침내 2023년 3월 중국항공발동기집단(AECC)은 WS-15의 양산 시작을 발표했고,[31][32] 같은 해 6월에는 이 엔진을 탑재한 J-20 전투기가 첫 비행에 성공했다.[34] 엔진 개발의 상세 과정은 하위 문단에서 다룬다.
2. 1. 개발 초기 (1990년대 ~ 2015년)
WS-15 프로젝트는 1990년대 초반에 시작되었다.[1][26] 첫 시제품은 2004년에 완성되었으며[27], 2005년에는 시험대에서 성공적으로 작동했다.[1] 2006년 중국 국제 항공우주 박람회에서는 엔진 코어의 이미지가 공개되었다.[1]2009년, 프로토타입 엔진은 160kN의 추력과 9의 추력 대 중량비를 달성했으며,[3][28] 같은 해 12월경에는 엔진 코어로 보이는 이미지가 인터넷에 공개되었다.[28] 2012년에는 엔진의 추력 목표가 180kN으로 상향 조정된 것으로 보고되었고,[4] 지상 시험 실시가 확인되었다.[29][30]
중국은 이 프로젝트에 막대한 예산인 1500억위안 (한화 약 25조 원) 가량을 투입했으나,[39] 2015년에는 첫 지상 시험 성공과 동시에 터빈 블레이드 문제로 인한 폭발 사고가 발생했다.[27][39] 터빈 블레이드는 연료 연소열을 운동 에너지로 변환하는 제트엔진의 핵심 부품이며, 비행 안전과 내구성에 결정적인 영향을 미친다.[39] 전문가들은 WS-15가 최고 속도에 도달했을 때 터빈 블레이드가 과열되는 결함을 지니고 있다고 지적했으며,[39] 이 사고로 인해 엔진의 양산은 지연되었다.[39]
2. 2. 개발 중기 (2018년 ~ 2022년)
2015년 폭발 사고 이후 터빈 블레이드 문제로 개발에 어려움을 겪던 WS-15 엔진은 2018년 9월, 해당 결함 문제를 해결하는 데 성공했다.[40][41]2022년 3월, 중국 관영 매체는 J-20이 WS-15 엔진을 장착하고 시험 비행을 수행했으며, 이를 통해 성능이 크게 향상되었다고 보도했다.[5] 같은 해 12월, 중국 군사 분석가들은 WS-15가 최종 단계의 테스트 및 개발을 진행 중이라고 밝혔다. 또한 중국 소식통에 따르면, WS-15 엔진은 2022년 초 이미 알려지지 않은 기체에 탑재되어 첫 비행을 마친 상태였다.[6]
2022년 12월 말에는 새로운 J-20 변형 기체의 프로토타입이 청두 항공기 공업 그룹 시설에서 목격되었다. 노란색 프라이머로 도색된 이 기체는 기존 J-20과 외형상 차이가 있었으며, WS-15 엔진 탑재 및 추력 편향 기능 시험을 위한 기체로 추정되었다.[7][8]
2. 3. 개발 완료 및 양산 (2023년 ~ 현재)
2023년 3월, 중국 항공 엔진 공업 그룹(AECC)의 한 임원은 WS-15 엔진의 양산이 시작되었으며, 중국이 이 엔진 개발 과정에서 겪었던 "모든 기술적 병목 현상"을 해결했다고 공식 발표했다.[9][10][31][32] 항공 전문 매체 ''FlightGlobal''은 이 발표에 대해 소규모 양산과 함께 J-20 전투기를 이용한 비행 시험이 진행 중일 것으로 추측했다.[11][33]같은 해 6월 29일, WS-15 엔진 두 개를 장착한 것으로 보이는 J-20 개량형(J-20B)이 청두에서 첫 비행을 실시한 것으로 추정된다.[12][34] 비록 비행 장면을 명확하게 포착한 사진은 공개되지 않았지만, 엔진 장착을 기념하는 사진, 중국 당국의 관련 정보 검열 부재, 기존과 다른 형태로 개조된 기체 등의 정황 증거들이 WS-15 엔진 탑재를 뒷받침했다.[13][14][15] 군사 전문 매체 ''Janes''는 당시 시험 비행 중인 엔진에는 추력 편향(TVC) 기능이 적용되지 않은 것으로 보이며, 이는 향후 추가될 가능성이 있다고 분석했다.[13][14][15]
WS-15 엔진은 J-20 전투기의 최종 목표 엔진으로 여겨진다. 국방 분석가들은 이 엔진이 J-20에 초음속 순항 능력을 부여하고, 신뢰성과 기동성을 향상시키며, 연비 개선을 통해 항속 거리를 늘릴 것으로 기대한다. 또한, 더 많은 전력을 생산하여 향후 전투기 성능 개량을 위한 잠재력을 제공할 것으로 평가된다.[12][15][16][17] 수십 년에 걸친 개발 끝에 WS-15가 중국군에 도입된 것은 중국 항공 산업의 중요한 기술적 진전을 의미하는 것으로 받아들여진다.[12][15][16][17]
3. 제원
4. 파생형
WS-15 엔진 코어를 활용한 파생형으로 SF-A가 있다.[35][36] 또한 업계 관계자에 따르면 SF-B라는 파생형도 개발 중이라는 언급이 있다[38]。
4. 1. SF-A
WS-15 엔진 코어를 활용한 고 바이패스 터보팬 엔진이다. 2009년 11월 3일에 개최된 중국 국제 산업 박람회 프리쇼에서 처음 공개되었다[35][36]。 추력은 13ton이다. 개발 중이며, Y-20 수송기와 C919 여객기에 탑재될 예정이다. 2016년에 완성될 예정이었다[37]。 업계 관계자에 따르면 파생형인 SF-B도 있다고 한다[38]。5. 한국의 관점
중국의 WS-15 엔진 개발은 1990년대부터 시작되어 2004년 첫 시제품이 완성되었으며, 이 프로젝트에는 약 1500억위안 (약 25조원)에 달하는 막대한 예산이 투입되었다.[39] 개발 초기에는 제트엔진의 핵심 부품인 터빈 블레이드가 최고 속도에서 과열되는 문제로 어려움을 겪었고, 이로 인해 2015년에는 폭발 사고가 발생하여 양산이 지연되기도 했다.[39] 그러나 2018년 9월경 이러한 기술적 결함이 해결된 것으로 알려졌다.[40][41]
WS-15 엔진은 미국의 최신예 전투기인 F-35에 탑재되는 프랫 & 휘트니 F135 엔진과 동등한 수준인 19ton의 추력을 목표로 개발되고 있다는 점에서 주목할 만하다. 이는 중국의 항공우주 기술, 특히 군사 부문에서의 빠른 성장을 보여주는 사례이며, 동북아시아 지역의 군사적 균형에 영향을 미칠 수 있는 중요한 변화로 평가된다.
이러한 중국의 군사 기술 발전은 한국의 국방 안보에 잠재적인 위협 요인이 될 수 있다는 인식이 존재하며, 이에 따라 한국은 WS-15 개발을 포함한 중국의 군사 동향을 면밀히 주시하고, 관련 기술의 자체 개발 역량을 확보하며 효과적인 대응 전략을 마련해야 할 필요성이 커지고 있다. 특히 더불어민주당을 비롯한 정치권 일각에서는 중국의 군사력 증강에 대한 우려를 표명하며, 굳건한 한미동맹을 바탕으로 KF-X 사업과 같은 한국형 차세대 전투기 개발을 성공적으로 완수하여 자주 국방력을 강화해야 한다는 입장을 보이고 있다. 이는 변화하는 안보 환경에 능동적으로 대처하고 국가 이익을 수호하기 위한 노력의 일환으로 볼 수 있다.
6. 같이 보기
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