중국의 주력 전투기 J-10

Chengdu J-10는 Intercepter 10이란 의미이며 다목적 전투기로 설계되었으며, 중국의 쳉두 항공사(People's Republic of China's Chengdu Aircraft Industry Corporation (CAC) 에서 생산한다. 서방에서는 "Vigorous Dragon" 즉 정력적인 용(?)이란 이름으로 불리우며, 미국의 F-16, 프랑스의 Mirage 2000, 러시아의 Su-27에 비교하고있다.
2006년까지는 일체의 공개가 없다가 2006년 12월 29일 중국의 공영 매체에서 첫 공개를 하여 외부로 알려지게 되었다.

개발과정
이 중국의 독자적인 전투기 프로그램은 중국의 리더로 손꼽는 등소평 시절에서 시작되었다. 등소평은 거대한 규모의 전투기 개발예산을 승인하였으며 수년간 개발 착수가 지연되다가 1988년 1월 Project #10이란 이름으로 4세대 전투기 개발을 목표로 하고 쳉두 항공사를 주 계약자로 하여 시작되었다. 초기에는 전투기임무를 목표로 하였으나, 곧장 다목적기로 변경되었다. 하지만 1988년 이전의 일부 과학 잡지에서 J-10과 유사한 모형의 항공기가 소개된 적이있어서 실질적인 개발은 1979년으로 보는 견해도있다.

J-10의 개발에 대해서는 오랜기간 동안 회자되었으나 중국은 2007년 첫 시제기가 출고 될때까지 공식적인 거론을 일체하지 않았다. 그러다보니 갖가지 억척이 나돌아 심지어는 개발 시험비행중 추락하여 프로그램이 취소되었다는 이야기도 나돌 지경이었다. 2007년 공식 발표시에 이러한 억척에 대해 중국 정부는 일체의 사고가 없다고 발표하였으나, 실제 시제기 1대가 시험비행도중 추락한 것으로 관련된 여러 사람이 증명을 하고있다.

중국 뉴스 매체에 따르면 J-10 1호기는 1997년 11월에 출고하여 1998년 3월에 첫 비행을 하였다. 이후 2003년 12월까지 시제기는 여러 실험과 비행 테스트를 거쳤고, 공중급유 체계시험도 이루어졌다. 각종 시험을 거치면서 항공기의 성능이 기대이상의 여유를 가지고 있어서 요구사항은 점점 증가하였다. 프로그램 시작이후 15년 이상이 걸려서야 시제기 시험비행을 마친셈이다.

수출
중국은 J-10의 후속 모델인 J-10B를 이미 개발하였으며, 수출을 염두하고있다. 아마도 첫 고객은 파키스탄이 될것이며 2014-2015경에 인도 될 것이다.
2006년 2월 파키스탄 대통령이 J-10과 JF-17의 생산라인에 나타났으며, 구매제안서를 작성할 것이라고 언급했다. 곧이어 2006년 4월에 파키스탄 총리는 최소한 36대의 J-10을 구매예산을 승인하였고, 2009년 3월에 파키스탄 공군 참모총장이 J-10은 FC-20으로 재 명명되어 2대대를 창설하것이라고 발표하였으며 2014년~2015년에 창설 된다고 언급하였다.

해외참여국
중국의 유력한 소식통에 의하면. 본래 J-10프로그램은 지금은 최소되고 없는 쳉두 J-9에서 출발하였다고 한다. 하지만 일부의 분석가들은 J-10의 형상이 이스라엘의 라비 전투기를 빼다 박아 J-9의 연장선보다는 이스라엘 라비의 연장선에 보고있다.

<중국이 계획하였다가 포기한 J-9 모델>

<이스라엘의 라비 전투기 모델>

<J-10의 초기 설계형태. 윗 사진의 이스라엘 라비와 형태비교를 할 수있다>

이 논쟁에 대해 J-10을 설계한 담당자는 이렇게 말한다. " J-10은 순수하게 중국의 기술로 설계하고 독자적인 힘으로 개발하여 설계자인 나로도 매우 고무스럽고 자랑스럽다. 중국은 1960년대에 이미 J-9개발을 통해 커나드 기술을 확보한 상태이어서 J-10의 외부 형상이 이스라엘 라비와 닮았다는 이유만으로 우리가 이스라엘의 기술을 받았다거나 기술 카피를 했다는 논리는 항공분야 관련자로서 정말 우스꽝 스럽지 않을 수 없다"
하지만 여전히 이스라엘의 항공기술이 중국으로 흘러 들어간 것에 대해서는 미국이나 이스라엘 자국에서도 어느 정도 긍정하고있는 상태이다. 심지어 이와 관련하여 이스라엘 국방부 장관도 이스라엘의 군사기술이 일부 중국으로 흘러 들어간 것에 대해 긍정하고있으며, 통제하지 못한 자신들의 잘못도있으며, 관련 업체도 결백하지 못하였다고 공식적으로 발언하였다.

전문가들은 단순하게 형태만 가지고 판단하지는 않았을 것이다. 각종 정보와 첩보, 구체적인 장비 운영방식 모든 것을 종합 한 결과로 보인다.
2008년 5월, Janes 정보에 따르면 러시아의 많은 인원들이 J-10프로그램에 관여하였고, 그중 상당수의 엔지니어, 설계사, 기술자들이 중국의 항공기 설계시설 및 쳉두 조립시설을 방문하였다고한다. 그때 그들은 어느 한군데서 이스라엘 라비 시제기 한대를 보았다는 증언했다고 보도하였다. 또한 J-10의 시제 모델은 첫 시험비행후 여러 시험 과정을 거치는 동안 2000년에는 러시아로 옮겨져와서 풍동 실험을 하였다고한다.

<라비 3면도>

전투기를 개발하는 중국이라는 거대 국가가 풍동실험을 러시아에가서 한다는 것이 다소 의아스럽기도하여 사실의 진위성 여부는 정확하지않다. 2006년 판보로 에어쇼에서는 한 러시아 과학자가 J-10개발 프로그램에 참여했었다고 말한 기사도 나돌았다. 참여를 주장하는 과학자도 분명히 이스라엘의 라비 전투기 프로그램을 참조했다고 주장했다. 그리고 러시아는 러시아제 엔진 AL-31 을 J-10에 장착한 채로 수출을 허용하였다고한다.

설 계
J-10은 쳉두 설계국에서 설계되었으며, 쳉두 항공사에서 제작하였다.
동체의 주요부분은 금속제 합금을, 가볍고 고강도가 요구되는 부분에는 복합소재를 사용하였고, 기본적 동체 형상은 꼬리날개가 없는 커나드형 델타익을 취하고있다. 주날개는 삼각익으로 동체 중앙에 위치하고, 커나드는 동체 전방 상부, 칵핏 뒤쪽 하부에 위치한다. 이러한 형상은 기체의 기동성에 매우 유리하다. 대형의 삼각형 수직 꼬리날개와는 반대로 동체 하부에 Ventral Fin이 장착되어 있는데, F-16과 유사한 형상이다.

<엔진 아래, 날개 뒤 4각형이 Ventral Fin이다. F-16에도 사용된다. 방향 안정정을 더하기 위함이다>

직사각형의 공기흡입구는 동체 하부에 위치하고, 동체와 날개 하부에 무장과 연료탱크 등을 장착할수있는 총 11개의 하드포인트가있다. F-16도 11개의 하드포인트를 가지고있다.
캐노피는 현대 전투기에서 모두 채택하는 시계가 양호한 Bubble형 캐노피를 사용하고, 조종간은 F-15와 유사한 형태의 중앙식 스틱방식으로 조종하고, F-16과 유사한 HOTAS(hands on throttle and stick) 방식도 겸한다. 참고로 F-15K가 설계시 Cotrol Stick방식이었다가 이후 F-16 HOTAS가 개발된 후 HOTAS를 접목하여 두가지 방식을 모두 사용하고있다. 사출좌석은 zero-zero ejection seat 를 채택하였다.

<공대공 무장의 J-10>

<11개의 하드포인트에 장착가능한 무장 종류>

현대의 모든 전투기가 불안정하게 설계하고, 불안정은 컴퓨터가 해결하듯이 J-10도 불안정하게 설계되었고, 4중 채널로 3개의 중복 Back Up시스템을 갖추었다. 조종방식은 Fly-By-Wire이며, 이스라엘의 기술을 전수 받은 것으로 추정하고있다.
조종석에는 3개의 LCD 형태의 MFD가 설치되어있고(초기 형상은 CRT 타입을 채택했었다), 1개의 holographic head-up display (HUD)를 장착하였다. HUD에는 F-16과 같이 야간에 공격장치에서 수집된 IR 이미지를 보여줄수있다. (관련사진 넣을 것) 알려진 바에 의하면 MFD나 HUD 등의 설계방식은 미공군이 채택은 MIL-STD-1553B databus 표준을 사용한 것으로 알려져있다. 향후 업그레이드를 할때 서방의 업체와 계약하여 언제든지 교체가 가능하며 서방의 무기를 사용하는 제 3세계에 수출이 용이하다는 이야기다.

<J-10의 시뮬레이터에서 본 J-10 계기판>

전자전에 대비항 ECM, ECCM 능력을 갖추었고, 중국형 infra-red search and track (IRST)를 갖추어 스텔스 전투기와 전투시 식별 능력을 어느 정도 갖추었다. 한국공군의 F-15K에도 IRST를 갖추고있지만 그 효용성은 사실상 의문이다. IRST는 일종의 열을 이용한 레이더 이나, 거리제한이나 정확한 식별 능력 등에 대해서는 성능상의 제약이 많은 편이다.
IRST는 초기형에는 계획되지 않다가, 어느 2005년 이후 시점에선가 J-10에 장착되기 시작하였다. IRST의 추적거리는 약 75Km로 알려져있으며, 동일한 IRST는 파키스탄과 합작 생산한 JF-17에도 장착되었다.

<J-10의 후속기형인 J-10B의 형상이다. 공기 흡입구가 초음속 형에 적합한 턱이 없는 흡입구로 바뀌고-F-35의 형상-, 윈드실드 앞에 IRST가 보인다>

중국 난징 전자연구소에서 개발한 레이더 KLJ-10은 패이스 어레이 방식의 레이더를 사용하며, 10개의 목표물을 동시 추적가능하고, 2~4대의 목표물에 대해 동시 공격이 가능하다. 소형화한 버젼은 파키스탄 합작 전투기인 JF-17에 장착되었다. 이전 중국의 레이더 기술을 추정해볼때, 이번 J-10의 레이더는 러시아와 이스라엘의 기술이전이 있은 것으로 보이며, 현재의 레이더 기술은 미국의 1990년대 중반 레이더 기술에 해당한다.

아직 확실하지는 않지만 각종 사진과 모델를 분석해보면 various helmet-mounted display (HMD) 시스템을 장착한 것으로 예상된다. 현재 우리나라 전투기중에는 F-15K만이 HMD 시스템을 가지고있고, 미공군도 F-15, F-16에 업그레이드 개조를 통해 장착하고있는 최첨단 시스템이다. 그외에도 내장형 정밀 레이저 조준 공격 장치(Forward-looking Infra-red Laser Attack Targeting) 가 운용되는 것으로 확인되고있다.

<아직은 헬멧 조준 장치를 사용하는 것 같지는 않지만 개발중으로 추정된다. 향후 미래 전투기의 필수품이다>

엔진
엔진은 러시아제 Lyulka-Saturn AL-31FN 터보팬엔진을 하나 장착하고있다. 최대추력은 27,600 lbf으로 F-16에 장착하는 F100엔진(약 28000lbs)와는 추력이 비슷한 편이다. AL-31F 는 처음에 Su-27에 두개의 엔진을 동시에 얹는 엔진으로 개발되었으나, AL-31FN J-10엔진은 단발용으로 개발되었으며, 엔진 베이가 다소 차이가 나면서 외형이 변화되었다. 또 이 엔진은 러시아로 부터 승인을 받아 중국내에서 WS-10A(읽을때 WoShan-10A) 라는 이름으로 면허생산되었다. F-15, F-16에 들어가는 엔진을 삼성테크윈에서 조립한 것과 유사한 방식이다.

무장
기관포는 23 mm twin-barrel cannon을 인테이크 양쪽에 하부에 장착하고, 각종 무장은 11개의 하드포인트에 최대 6톤이 장착된다. 주 무장은 단거리 공대공 미사일인 PL-8, PL-9과 중거리 레이더유도 미사일인 PL-11, PL-12 드외에도 레이전 유도 무기, 대함 미사일 YJ-9K, 대레이더 미사일 PJ-9 등을 장착한다.

각종 버젼들
J-10A: 단좌형상이며 수출형은 F-10A이다.
J-10S: J-10A의 복좌형 훈련기 버젼. 단좌에서 추가 좌석을 탑재하기 위해 전방동체를 연장하였다. 복좌형은 대지공격기로도 사용된다.
J-10B : J-10의 업그레이드 형상이나 공식적으로 발표된 것은 없다. 하지만 외형적으로 Diverter가 없는 Intake의 형상이 바뀌고 IRST 장착, Vertical Syabilator, Ventral Fin, AESA RDR 장착을 위한 Nose 개조 등이 이루어진 기체가 2008년 12월에 비행한 것으로 확인되며 이를 서방측은 J-10B로 분류하였다.
(참고 사진 : 기존의 초음속 전투기에는 Diverter라는 것이있어서 동체 표면에서 발생하는 와류를 제거하고 일정한 흐름의 공기만을 엔진에 넣어주는 구조물 Splitter가 있다. 이 구조물은 전투기 속도에 따라 가변적이며(F-16은 가변적이지 않음) 무게증가와 정비를 요구하게 된다. 하지만 F-35에서 부터는 이러한 Diverter가 사라지고 구조적으로 단순하고, 무게도 줄이며, 정비소요를 줄였으며, 성능적으로는 그대로이다)

<J-10A, J-10B를 비교한 사진. 대단한 분석력이다. 특이한 것은 공기 흡입구 외에도 레이더 크기를 보아 AESA가 장착되는 것으로 보이며, IRST가 특징적이다>

<새롭게 설계된 공기 흡입구 개념을 F-22와 F-35에서 찾을 수있다>

J-10C: 2인승의 해군 전투 폭격기 버젼으로 추정된다.
FC-20: J-10B의 파키스탄 수출 버젼으로 2009년 첫 비행을 하였다.

<J-10의 파키스탄 수출형 FC-20>

운영
중국은 최소한 현재 80여대를 운영중인것으로 추정되며 최대 300여대를 보유할 것으로 예상된다.
파키스탄 : 2014-15사이에 총 36대의 FC-20를 인수받을 것이다.

승무원: 1 (기본형), 2 (훈련기)
길이: 15.5 m (50 ft 10 in)
날개폭: 9.7 m (31 ft 10 in)
높이: 4.78 m (15.7 ft)
순수 무게: 8,000?9,730 kg
최대 탑재후 무게: 18,500 kg
추가 탑재 능력: 6,000 kg
최대 이륙 중량: 19,277 kg
엔진: 1× Saturn-Lyulka AL-31FN 또는 WS-10A Taihang turbofan
최대추력: 29,101 lbf
최대속도: Mach 2.2 최적고도, 해수면고도에서는 Mach 1.2
기동력: +9/-3 g
전투반경: 550 km
실용상승한도: 18,000 m