시코르스키 S-97 레이더
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1. 개요
시코르스키 S-97 레이더는 미국 육군의 차세대 헬기 사업의 일환으로 개발된 고속 정찰 헬리콥터이다. 시코르스키 S-69, X2 기술 시연기를 거쳐 개발되었으며, 이중 반전 로터와 가변 피치 푸셔 프로펠러를 특징으로 하는 복합 헬리콥터이다. 2015년 첫 비행에 성공했으나, 2017년 경착륙 사고를 겪은 후 2019년 비행 시험에 복귀하여 190노트의 속도를 달성했다. S-97의 기술을 바탕으로 SB-1 디파이언트가 개발되었으며, 최대 6명의 승객을 수송할 수 있고, 무인 운용도 가능하다.
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시코르스키 S-97 레이더 | |
---|---|
개요 | |
![]() | |
유형 | 정찰 및 공격 복합 헬리콥터 |
제작 국가 | 미국 |
제작사 | 시코르스키 항공기 |
설계자 | 시코르스키 항공기 스위프트 엔지니어링 |
최초 비행 | 2015년 5월 22일 |
개발 기반 | 시코르스키 X2 |
파생형 | 시코르스키 레이더 X |
상태 | 개발 중 |
비용 | |
프로그램 비용 | 2억 미국 달러 (USD) |
대당 가격 | 1500만 미국 달러 (USD) (예상) |
생산 | |
생산 대수 | 3대 |
제원 | |
계획 |
2. 개발 배경
미국 육군은 UH-60 블랙호크 수송 헬리콥터, AH-64 아파치 공격 헬리콥터를 대체하기 위한 차세대 헬기 사업(:en:Future Vertical Lift)을 진행 중이며, 시코르스키는 시코르스키 S-97 레이더와 비슷한 디자인의 SB-1 디파이언트를 제안하고 있다. S-97 레이더는 단발엔진, 5톤 무게의 6인승인데 비해, SB-1 디파이언트는 쌍발엔진에 더 많은 보병이 탑승한다.
S-97 레이더는 벨 헬리콥터사의 OH-58 카이오와 관측 헬리콥터와 MD 헬리콥터즈사의 MH-6 리틀 버드 미국 육군 특수 작전 부대용 경 다목적 헬리콥터·공격 강습용 헬리콥터의 후계기로, 미국 육군의 무장 정찰 헬리콥터 계획의 요구 사양에 따라 개발되었다.
미국 육군의 무장 정찰 헬리콥터 계획은 2013년 말에 종료되었지만, 미국 육군에서 운용되고 있는 여러 계열의 군용 헬리콥터를 신개발기로 대체하는 '''통합 다목적·미래형 수직 이착륙기 계획'''('''J'''oint '''M'''ulti-'''R'''ole / '''F'''uture '''V'''ertical '''L'''ift, 약어: '''JMR''' / '''FVL''')에서 경량기인 FVL-CS1 / JMR-Light(경량급·정찰 헬리콥터)로서 시코르스키 에어크래프트사에서 제안 중이다.
S-97 레이더는 시코르스키 S-69, 시코르스키 X2에 이어지는 이중 반전 로터, 그리고 이를 발전시킨 ABC 로터를 채택하는 시코르스키 에어크래프트사의 복합 헬리콥터 계열이 목표로 해온 기술의 집대성이며, "통합 다목적·미래형 수직 이착륙기 계획"의 중량급기로 개발 중인 SB-1 디파이언트의 기초가 되는 핵심 기종이다.
2. 1. 시코르스키의 복합 헬리콥터 개발
시코르스키의 초고속 복합 헬리콥터 개발 첫 시도는 1970년대 시코르스키 S-69(XH-59A)였다. S-69는 260노트 이상의 최고 속도를 기록했지만, 연료 소비가 과도하고, 진동이 심하며, 조종사 두 명이 계속 주의를 기울여야 할 정도로 복잡하여 프로그램이 취소되었다.[4] 2010년 시코르스키 X2 기술 시연기는 S-69의 문제점 대부분을 해결하면서 복합 헬리콥터 기술의 가능성을 입증했다.2. 2. S-97 레이더 개발 과정
시코르스키 X2 기술 시연기를 통해 1970년대 시코르스키 S-69 (XH-59A)의 문제점 대부분을 해결한 후,[4] 2010년 3월 미 육군 무장 항공 정찰(AAS) 프로그램에 대한 정보 요청에 따라 S-97이 처음 제안되었다.[23] 2010년 10월 20일, S-97이 공식적으로 출시되었으며, 벨 OH-58D 카이오와 워리어를 대체하기 위한 미 육군의 요구 사항에 대한 경쟁 기종이었다.[3] 미국 특수 작전 사령부는 MH-6 리틀 버드를 대체할 S-97에 관심을 표명했다.[6][5]시코르스키는 S-97 시연기로 두 대의 프로토타입(P1: 비행 시험용, P2: 시연용)을 제작할 계획을 세웠다.[13] 2012년 10월, 두 대의 프로토타입 제작이 시작되었고,[8] 2013년 9월, 오로라 항공 과학(Aurora Flight Sciences)에서 일체형 복합재 동체를 인도받아 첫 번째 S-97의 최종 조립이 시작되었다.[9] 2014년 2월, 첫 번째 S-97 프로토타입 제작은 1/4 완료되었으며, 235knot의 예상 최대 비행 속도에서 동체에 대한 조류 충돌 시뮬레이션 테스트 및 연료 탱크 안전 보장을 위한 낙하 테스트가 수행되었다.[10]
2014년 5월 5일, S-97 생산 격납고가 공개되었다.[17] 2014년 10월 2일, S-97 프로토타입이 출고되었다.[38][12][20][21]
시코르스키와 보잉(Boeing)은 육군의 합동 다목적 기술 시연기(JMR TD) 프로그램에 고속 강성 로터 동축 회전익기인 SB-1 데파이언트를 개발하기 위해 S-97의 기술과 설계 과정을 기반으로 사용할 예정이다.[38] JMR TD는 육군의 약 1000억달러 규모의 미래 수직 이착륙(FVL) 프로그램의 전조이며, 이는 UH-60 블랙 호크 유틸리티 헬리콥터와 AH-64 아파치 공격 헬리콥터를 대체하는 것을 목표로 한다.[11]
3. 주요 특징
S-97 레이더는 이중 반전 로터(동축 반전 로터)와 푸셔 프로펠러를 결합한 복합 헬리콥터이다. 가변 피치 추진 장치와 액티브 승강타 덕분에 이전 헬리콥터에 비해 기동성이 향상되었으며, 고속에서는 방향타를 사용한다.[26]
시코르스키 X2 기술 시연기의 기술을 기반으로, 프로토타입 S-97은 제너럴 일렉트릭 YT706 터보샤프트 엔진(MH-60M 블랙 호크에 사용된 것과 동일한 엔진)으로 구동될 것이다.[3] 개선된 터빈 엔진 프로그램에 따라 개발된 더 강력한 엔진을 사용할 수 있을 것으로 예상된다.[27] OH-58D 카이오와에 비해 S-97은 무기를 탑재한 상태에서 200노트 이상의 순항 속도, 220kt에서 지구 중력의 3배의 중력 가속도로 회전, 높은 호버 효율성(성능 지수)과 같은 성능 목표가 크게 향상되었다.[28] 시코르스키는 또한 비행 시간당 1400USD의 운영 비용을 목표로 하고 있다.[29]
S-97의 무장은 다음과 같다.
구분 | 무장 |
---|---|
고정 무장 | 브라우닝 M2 중기관총 12.7 mm (.50 cal), 탄약 500발 |
병원실 도어건 | M240D 기관총 (7.62x51mm NATO탄) |
다음은 선택 장비(옵션)이며, 기체의 측면 후방에 양력에 기여하지 않는 극히 소형의 보조익을 장착한 후, 대지용 또는 대전차 무장 중 어느 한 세트를 선택하여 탑재한다.
구분 | 무장 |
---|---|
대전차용 | 좌우의 보조익에 AGM-114 헬파이어 각 1발 (총 2발) |
대지 공격용 | 좌우의 보조익에 하이드라 70 7연장 2.75인치 로켓탄 포드 각 1기 (총 2기) |
3. 1. 이중 반전 로터 (ABC 로터)
S-97은 가변 속도[22], 강성 동축 메인 로터와 가변 피치 푸셔 프로펠러를 포함하여[23][24] S-97을 복합 헬리콥터로 만들었다. X2와 마찬가지로 플라이 바이 와이어 제어와 진동을 상쇄하는 동적 방진 액추에이터를 갖추고 있다. 메인 로터는 힌지리스 허브와 강성 블레이드를 가지고 있어 저속 핸들링과 호버 효율성을 향상시킨다. 고속에서는 허브 간의 좁은 간격이 항력을 줄인다.[22]이중 반전 로터는 고속화를 실현하기 위해 '''어드밴스트 블레이드 컨셉 로터'''[42](ABC 로터)를 채용하고 있다. 이는 리지드 로터(주 회전익 각 날개의 받음각을 날개의 전진익 상태에서 후퇴익 상태에 걸쳐 주기적으로 변화시키는 "페더링 힌지"만으로 구성되어 있으며, 다른 관절부를 가지지 않는)를 사용한 이중 반전 로터로, 상하에 배치된 각 회전익의 전진 측 날개만으로 모든 양력을 담당하는(후퇴 측은 양력을 발생시키지 않도록 하여 이용하지 않음) 형식이며, 후퇴 측의 역류나 실속에 의한 좌우 양력 밸런스 상실에 대한 해결책 중 하나로 여겨진다. 강성 블레이드를 통해 각 로터가 회전 디스크의 후퇴 측에서 낮은 양력을 가질 수 있으며(항력 감소), "플로피" 블레이드가 있는 기존 동축 로터의 각 로터는 거의 동일한 양력 분포가 필요하다. 프로펠러는 추진력을 위해 로터의 부담을 덜어주어 항력을 더욱 감소시킨다.[25]
저속에서의 조종은 상부와 하부 회전익의 차동 토크를 이용함으로써, 기존 헬리콥터에 비해 보다 민첩한 기수 조향이 가능하다.[43]
3. 2. 기타 특징

S-97은 플라이 바이 와이어 제어와 진동을 상쇄하는 동적 방진 액추에이터를 갖추고 있다.[22] 메인 로터는 힌지리스 허브와 강성 블레이드를 가지고 있어 저속 핸들링과 호버 효율성을 향상시킨다. 가변 피치 추진 장치와 액티브 승강타 덕분에 이전 헬리콥터에 비해 기동성이 향상되었다.[24] 저속에서는 상부 및 하부 로터의 차동 토크에 의해 요잉되며, 고속에서는 방향타를 사용한다.[26]
S-97은 조종석에 나란히 앉는 2명의 비행 승무원 외에 최대 6명의 승객을 수송할 수 있다.[23] 생산용 S-97은 1명 또는 2명의 조종사와 함께 비행하거나 자율적으로 비행할 수 있을 것으로 예상된다.[3]
4. 운용 역사
S-97의 첫 비행은 2015년 5월 22일에 이루어졌다.[30][31][32] 1시간 동안 비행하며 전진, 후진, 측면 이착륙을 완료했다. 초기 비행에서 레이더는 저속 영역의 비행 적합성 시험을 위해 트라이플렉스 플라이 바이 와이어 비행 제어 시스템을 백업 모드로 비행했다. 시코르스키는 무장 탑재 시 220kn 순항 속도, 약 35.0°C 날씨에 약 1828.80m 상공 호버링, 3g 기동성 달성을 목표로 1년간 약 100시간의 비행 시험을 진행할 예정이었다.[34] 1단계 시험이 끝나면 소프트웨어를 블록 2로 업그레이드하고 추진 장치와 관절식 꼬리를 도입하여 속도를 높이고 전체 비행 범위를 확장할 계획이었다.[31]
2017년 8월 2일, S-97 프로토타입이 플로리다주 웨스트팜비치 비행 시험 시설에서 경착륙 사고를 겪었다. 조종사 2명은 경미한 부상을 입었다.[35] NTSB 보고서에 따르면, 헬리콥터가 낮은 고도에서 호버링 중 이륙 직후 과도한 롤 진동을 겪었고, 반대 방향으로 회전하는 동축 로터 시스템이 서로 엉키면서 경착륙했다. 헬리콥터는 착륙 장치 붕괴, 캐빈 구조 손상, 모든 로터 블레이드 팁 분리 등 동적 부품 손상을 입었다. 사고 당시 5초 동안 항공기 롤 진동이 60도를 넘었고, 상부 및 하부 로터가 1시 방향에서 충돌했다.[36]
2019년 6월 25일, S-97은 비행 시험에 복귀하여 190kn의 속도에 도달했다.[37]
5. 파생형
SB-1 디파이언트는 시코르스키가 보잉(Boeing)과 협력하여 S-97 레이더의 기술을 기반으로 개발한 고속 강성 로터 동축 회전익기이다. 미국 육군의 JMR-TD(합동 다목적 기술 시연기) 프로그램에 제안되었다.[38] JMR-TD는 UH-60 블랙호크 헬리콥터와 AH-64 아파치 공격 헬리콥터를 대체하는 것을 목표로 하는 약 1,000억 달러 규모의 미래 수직 이착륙(FVL) 프로그램의 전 단계이다.[11]
6. 제원
일반 특성 | |
---|---|
승무원 | 0-2명 |
승객 | 보병 6명 |
길이 | 11m |
총중량 | 4057kg |
최대이륙중량 | 4990kg |
엔진 | 1 × 제너럴 일렉트릭 YT706, 1900kW |
메인 로터 직경 | 1 (2 coaxial)× 10m |
프로펠러 | 6엽 가변 피치, 클러치 가능한 푸셔 프로펠러, 직경 2.1m |
성능 | |
순항속도 | 407km/h, 외부무장 장착시 |
최고속도 | 444km/h |
항속거리 | 570km |
운용시간 | 2시간 40분 |
최대고도 | 3048m at 35°C |
무장 | |
기관포 | 50구경 기관포, 500발 탄약 |
로켓포 | 7연장 로켓 포드 |
참조
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