SNCASO SO.6020 에스파동(Espadon)
1. 제원
형식 : 시제 전투기전장 / 전폭 / 전고 : 15.0 m / 10.6 m / 4.55 m
익면적 : 25.2 m²
승무원 : 1명
초도 비행 : 1948년 11월 12일
공허중량 / 전투중량 : 5,354 kg / 7,454kg
동력 : 롤스로이스 닌 터보제트 엔진(추력 5,000 lbf) 1기
최대속도 : 967 km/h
항속시간 : 2.5시간
상승률 : 1,620 m/min.
무장 : 20mm 이스파노-수이자 기관포 6문 또는 30mm DEFA 기관포 2문
생산수 : 4대
1.1. SO.6020
종전 직후, 프랑스 정부는 나치 독일에게 점령 당한 기간 동안 뒤처진 항공 기술을 따라잡기 위해 국가적 역량을 집결시켜 온갖 노력을 쏟았다. 1946년 3월 25일, 프랑스 공군은 차세대 전투기 및 요격기를 위한 사업 계획 샤쇠르 인터셉티용 엣 다쏘(chasseur d'interception et d'assaut)을 발표했다. 이 프로그램에 참가할 기체는 다음과 같은 조건을 충족시켜야만 했다.- 최대이륙중량 상태에서도 10,000 m까지 3분 내에 상승할 수 있어야 한다.
- 이륙 활주거리는 1,200 m 미만일 것.
- 20mm HS.404 기관포 6문이나 30mm 기관포 4문을 기본 무장으로 갖추며 10초 이상 사격할 수 있는 탄약을 탑재해야만 할 것.
- 주날개 아래에는 공대공 로켓을 장착할 수 있어야만 한다.
-
전방 및 후방에서 명중한
12.7mm 기관총탄으로부터 항공기의 주요 부분과 탑승자를 보호할 수 있는 방호 능력을 가질 것.
1.2. 기본 구조 및 특징
에스파동은 완만한 후퇴익에 세발자전거 인입식 랜딩기어라는 당시 최신의 설계 트렌드를 충실히 반영한 기체였다. 다만 주익은 저익이 아닌 중익이었고, 동체는 세 부분으로 구성되었다. 기수부는 기관포 같은 무장과 노즈기어, 여압식 캐빈이 포함된다. 중앙부는 앞뒤 섹션을 서로 연결해주는 동시에 날개와 엔진을 통합하는 3개의 견고한 프레임으로 보강되며 연료 탱크도 수용했다. 후미부는 미익이 포함되며 3개의 섹션 중에서 제일 가벼웠다. 에스파동은 여기에 더해서 엔진 주변과 조종석 주변에 장갑판을 둘러쳤으며 방풍창도 내탄성이 있는 두꺼운 플렉시 글래스를 끼우기 위해 시야가 다소 방해되더라도 새장형 캐노피를 채택했다.볼트로 윙 필렛에 조립된 날개는 앞서 밝힌 대로 루시앙 세르방티를 고민하게 만들었지만 공기역학적인 교란을 최소화할 수 있는 중익으로 만들었다. 주날개 앞전은 30도, 뒷전은 25도 뒤로 젖혀진 후퇴익이었고, 랜딩기어의 일부를 수용했는데 이 공간은 시험적으로 방수 처리를 해서 400리터의 연료를 추가로 담을 수 있게 만들어졌다. 이 경우, 랜딩기어는 제거되고 이륙은 전용 돌리 위에 얹어져서 택싱하기로 계획되었지만, 실제로 이 기능이 쓰인 일은 없었다고 한다. 그밖에 날개에는 슬릿이 뚫린 플랩과 에어 브레이크도 설치되었다.
노즈기어는 전방 프레임의 하부 구조물에 설치되어 지탱되고 있으며, 뒤로 접힌다. 메인 랜딩기어는 동체 안쪽으로 접혀들어가며, 타이어는 동체 측면에 들어가기 전에 90도 회전시켜 수납되는 방식이었다.
추력 2,270 kg의 롤스로이스 닌은 당시의 프랑스 기술진들로서는 만들어낼 수 없는 첨단 엔진으로, 튜브형 프레임으로 중앙 동체에 자리잡았다. 원형 1호기와 SO.6025는 동체 아래에서 공기를 흡입했고, 2호기 SO.6021에서는 날개 뒤쪽의 측면 인테이크를 통해 공기를 빨아들였다. 중앙 동체에 준비된 5개의 연료탱크는 합계 용량이 2,600리터였다. 1,500 kg의 추력을 더해주는 SEPR 로켓이 장착된 SO.6025와 SO.6026은 질산과 TX 용액[1]으로 작동했으며, 닌 엔진에서 얻은 압축공기를 이용해 연소실로 펌핑되었다.
에스파동은 결국 실험기로 생애를 마쳤지만, 원래는 전투기로 만들어진 탓에 처음 설계에서는 4문의 30mm 기관포에 더해 4정의 12.7mm 중기관총이라는 대단한 중무장을 갖출 예정이었다. 하지만 그 후 무장 사양은 점점 축소되어 4문의 30mm에서 6문의 20mm, 더 나중에는 6정의 15mm HS.420 중기관총이 고려되었다. 이런 기수 무장은 필요하다면 정찰 임무를 위한 파노라믹 카메라로 대체될 수있게끔 고안되었는데, 당시로서는 매우 앞선 발상이었다.
1.3. 호감은 샀지만...
처음 공군은 에스파동의 목업이 매우 마음에 들었던 모양이다. 1946년 10월에 230대를 선주문하고 1년 후에는 355대를 추가 발주할 것이라는 발표를 했을 정도였으니, 처음에 프랑스 공군 수뇌부는 에스파동으로 요격기와 공격기까지 충당할 방침을 세웠던 것이 확실했다. 하지만, 패전과 독일 점령으로 인해 피폐해진 프랑스의 공업력으로 제트 전투기 같은 복잡한 최첨단 항공기를 그처럼 신속하게 양산하는 것은 불가능했다. 프랑스는 1951년까지도 국내에서 월간 생산되는 항공기의 숫자가 20대를 넘지 못하고 있었다.그런데, 공군 장교들이 각 업체들의 설계안을 검토하고 연구하는 과정에서 SNCASO의 설계안이 개발 조건을 충죽시키지 못할 것이라는 지적이 나오기 시작했다. 이런 의구심으로 말미암아 초기 생산 100대분에 대한 자금 결제가 연기되었다. 같은 시기에 프랑스 해군도 제트 함상기의 항모 운용 여부를 연구하기 위해서 1대의 함상기 형식을 구입하는 방안을 고려했지만, 이것도 결국은 무산되었다.
1948년 3월 31일에 프로토타입 1호기의 첫 비행은 기한에 맞춰 준비되었으나, 시험비행을 분석할 텔레메트릭 장비의 인도가 지연되어 11월 12일에야 비로소 다니엘르 라스텔(Daniel Rastel : 1907~1969)의 손에 의해 활주로를 박차고 날아올랐다. 테스트 결과 조종 반응이 무겁고 안정성이 떨어지는 증상이 발견되어 미익과 조종타의 면적을 늘려야만 할 필요가 있었다. SO.6020은 무장은 물론이고 여압 캐빈조차 설치되지 않은 시제기 단계인 것을 감안하더라도 그 성능은 공군의 기대에서 크게 못미치는 것으로 판명나 버렸다. 수평 비행에서 필요한 성능은 대략 달성되었지만 이륙, 가속 및 상승률은 공군이 정한 기준에 턱도 없이 모자랐다. 풍동터널을 이용한 점검을 해보니 공기역학적인 효율이 낮았으며, 무엇보다도 노즈기어의 위치 때문에 인테이크가 활주로의 데브리를 빨아들여 엔진을 고장낼 가능성이 높은 문제가 추가로 지적되었다.
1949년 3월이 되자 에스파동은 이대로는 맡겨진 요격 임무를 완수할 수 없다는 것이 명백해졌고, 이에 공군 심사단의 눈은 다쏘 우라강(Dassault Ouragan)과 영국에서 생산면허를 구입해야만 하는 SNCASE 미스트랄(SNCASE Mistral)로 쏠리게 된다.
1.4. SO.6021
두 번째 에스파동인 SO.6021은 원래 1948년 9월 15일부터 시험비행을 시작할 예정이었으나, 1호기의 시험에서 얻은 오류들을 바로 잡기 위해 대폭 재설계와 개조에 들어가 1년 이상 늦춰지게 된다. 따라서 해가 바뀐 1949년 9월 16일에야 자크 귀나르(Jacques Guignard : 1920~1988)가 조종간을 잡고 첫 비행에 나설 수 있었다.복부 인테이크에서 제기된 문제를 해결하기 위해, 2호기는 폭이 좁고 가느다란 NACA 덕트 형태의 측면 인테이크로 수정된 상태였다. 그러나 주날개 밑에 설치된 이 인테이크는 긴 개발 기간과 테스트에도 불구하고 닌 엔진에 필요한만큼의 공기를 공급하기에는 너무 작은 것으로 나타났다. 돌출된 인테이크로 개조하는 방안도 고려되었지만, 루시앙은 이 방안은 항력을 증가시킬 것이 확실하므로 채택하지 않았다.
두 번째 개량을 받은 2호기는 1호기의 둔한 조종반응을 해결하기 위해 3축에 모두 쟈코테-레두크(Jacottet-Leduc) 사에서 특별히 만든 유압 액튜에이터를 장착했으며 기수에는 적외선 탐지기나 레이더 같은 센서 체계를 설치하기 위한 공간을 남겨두었고, 이와 같은 광범위한 개량을 통해 전체 중량을 700 kg이나 줄였다.
SO.6021은 1950년 9월 3일에 다시 자크 귀나르가 조종하여 비행을 했는데, 이 기체는 주로 공기역학 테스트에 이용되었다. 1951년 7월부터는 음속을 돌파하기 위한 연구를 시작했다. SO.6021과 SO.6020 두 원형기는 고아음속 영역의 체계적인 탐사에는 이용되고 있었기 때문에 테스트 동안 2호기는 완만한 강하를 통해 마하 0.96에 도달했지만, 소리의 벽을 깨지는 못했다. 그밖에도 SO.9000 트뤼당(SO.9000 Trident) 같은 램제트 요격기에 필요한 추진 기관을 테스트하기 위한 여러 연구에도 참여했다.
1951년, SNCASO는 공군에 음속 돌파에 최적화된 개조를 더한 기체를 제공했다. 이 항공기는 애프터버너가 추가되어 더 강한 추력을 가진 롤스로이스 에이본(Rolls-Royce Avon)로 강화되었고, 무장으로는 30mm HS.603 기관포 2문과 공대지 로켓 2발을 장착하고 있었다. 하지만 공군은 이 제안에 대해 특별한 조치를 취하지 않았다.
7월 5일에 공군 명령 no.5037/46이 공식적으로 청산되어 에스파동을 실전기로 만들 필요는 없어지게 된다. 9월에는 프랑스를 방문한 미 공군 조종사들이 SO.6021을 조종하는 경험을 하기도 했는데, 그들은 이 기체가 상당한 잠재력을 지니고 있으며 양호한 발사 플랫폼이라고 평가했다. 반면, 인체공학과 담을 쌓은 조종실이 너무 불편한데다 복잡한 랜딩기어는 개선할 여지가 있다고 말했다. 본국으로 돌아온 미국 조종사들은 프랑스인들은 그 비행기를 개선하려고 노력하는 모습이 보이지 않았다고 술회했는데, 당시 에스파동 시리즈가 처한 입장을 알았다면 충분히 고개를 끄덕거렸을 것이다.
그 해 연말에는 SO.6021과 SO.6020을 엔진의 테스트베드로 바꾸기 위한 공군 명령 no.2324/51과 4131/52를 받았다. 루시앙 세르방티와 기술진들은 1953년 요격기 프로그램(programme d'intercepteur de 1953)을 위해 날개 끝에 설치해 추진력을 더해 줄 툴보메카 마보레(Turbomeca Marboré II) 엔진을 수령했다. 그 후에는 다쏘가 제작한 마보레 III와 롤스로이스 바이퍼(Rolls-Royce Viper)를 장착할 예정이었지만, 마침내 1955년 7월에 툴보메카 가비조(Turbomeca Gabizo)를 설치하기로 결정했다. 그러나 1956년에 프로그램이 종료되자 SO.6021은 한 쪽은 가비조 엔진을 달고 다른 쪽에는 마보레를 설치한 비대칭 상태로 비행했다.
1.5. SO.6025
세 번째 프로토타입인 SO.6025는 날개는 같은 것이었으나 주동력인 제트 엔진 외에도 추력을 보조하기 위한 SEPR 25 액체로켓 부스터를 추가한 점이 특징이었다. Société d'Études pour la Propulsion par Réaction 로켓 모터에 연료를 공급해주는 니트로 질산 탱크는 3분 30초 분량이었다. 3호기는 1948년 12월 28일에 로켓을 점화하지 않은 채로 첫 비행을 했다. 1951년에는 SO.6025에 액체연료 로켓을 테스트하라는 공군 명령 no.2316/51이 전달되었고 이에 따라 SO.6020에 SEPR 로켓을 추가해 SO.6026이 되었다. 이 실험기는 1952년 6월 10일에 새로운 서보 컨트롤과 에어 브레이크를 설치하고 긴급시 조종사의 목숨을 구할 SNCASO 사출좌석도 추가되는 다양한 개조가 더해진 다음에야 로켓을 켜고 음속 돌파에 도전하게 된다.1953년 12월 15일, 테스트 파일럿 샤를 구종(Charles Goujon : 1912~1957)은 3호기를 몰고 수평비행에서 제트엔진과 SEPR 부스터를 모두 작동시켜 음속의 벽을 돌파했고, 지상에서는 똑똑히 소닉붐을 들을 수 있었다. 비공식 비행이었지만, 이것으로 샤를 구종은 유럽에서 처음 소리의 벽을 넘어선 인간이 되었고, 에스파동은 유럽 최초의 초음속 항공기라는 타이틀을 손에 넣었다. 하지만 채용에 탈락한 에스파동은 어차피 실험기 이상의 가치는 지니지 못했고, 공군은 쓸모가 없어진 이 기체들을 수페스(Suippes) 사격장으로 옮겨 기총소사의 표적으로 삼았다. 그 잔해는 1971년에 알자스(Alsace) 비행단에 의해 복구된 후 1987년에 툴루즈로 옮겨져 보관되었다.
1.6. SO.6026
1951년에는 SO.6020이 SO.6026으로 개조되었다. 동체 후미에 추력이 더 큰 SEPR 251 부스터가 설치되었다. 이 엔진은 연료 소모량이 더 많았던 탓에 액체 연료는 날개의 끝에 달린 윙팁 탱크에 주입되었다. 개조를 마친 기체는 10월 15일에 비행했지만, 지상에서 튜닝을 받는데 시간이 많이 필요해서 1953년 3월 28일에야 로켓 엔진을 점화한 비행을 할 수 있었다. 이 기체도 SO.9000 트뤼당의 엔진 개발에 필요한 데이터를 수집하는 용도로 쓰이다가 1955년 초에 테스트가 종료되었다.
[1]
트리에틸아민(Triethylamine)과 크실리딘(Xylidine)의 혼합물