작아도 강력한 GE에어로스페이스 F404 엔진

GE에어로스페이스의 F404 엔진은 오랜 역사를 자랑합니다. 실제로 지난 반 세기 동안 전 세계 20종 이상의 군용 시제기, 실험기, 양산기에 F404 엔진이 사용되었습니다. 

특히 F404 엔진, 시리얼 넘버 946958의 이야기는 매우 특별합니다. 이 특별한 엔진은 생산 이후 완전히 다른 세 대의 항공기에 동력을 제공했습니다. 보잉의 팬텀 레이(Phantom Ray), 노스롭 그루먼의 모델 400, 그리고 터키 항공우주산업(TAI)의 휴르젯(Hürjet)입니다.  

GE에어로스페이스 역사상 서로 다른 세 종류의 항공기 시험 프로그램에 모두 사용된 엔진은 이 사례가 유일합니다. 

“F404 엔진이 진정 보여주는 것은 바로 엔지니어링과 생산 품질, 그리고 유연성과 내구성입니다. 이러한 장점이 F404 엔진의 핵심이었으며, 이보다 더 좋은 예는 없습니다.”  헤더 캐플런 (Heather Caplan) / F414와 F404 엔진 해외 프로그램 디렉터 

GE에어로스페이스에서 엔진 조립으로 커리어를 시작한 폴 캔틴(Paul Cantin)은 40년 넘게 F404 엔진을 다루었습니다. 현재 시니어 시스템 엔지니어인 폴 캔틴은 맥도넬-더글러스 F/A-18 호넷(Hornet)용 F404 엔진 양산 버전부터, F404 엔진을 탑재한 전설적인 록히드 마틴 F-117 스텔스 전투기, 그리고 이제 F404 프로그램의 르네상스 시대까지 모든 과정을 함께 했습니다.  

그는 이처럼 강력한 엔진을 본 적이 없다고 이야기합니다. 

“정말 놀라웠어요. 2009년 팬텀 레이(Phantom Ray)에 장착될 이 시리얼 넘버 엔진을 만드는 데 참여했는데, 이 엔진이 어디에 적용되었고 또 어디에 적용될 지를 보면 믿기 어려울 정도예요. 이런 것이 바로 F404 엔진입니다. 마치 전투기 엔진 중에서 쉐보레의 스몰 블록(Small Block) V8 엔진과 비슷한 위상입니다.” 폴 캔틴(Paul Cantin), 시니어 시스템 엔지니어 

임무 준비 완료 

시리얼넘버 946958 엔진의 이야기는 2009년 보잉의 스텔스 무인 전투기 팬텀 레이(Phantom Ray)에 장착될 목적으로 제작되면서 시작되었습니다.  

GE에어로스페이스는 F-117 스텔스 전투기에 동력을 공급했던 경험을 바탕으로, F404 엔진을 "건식(Dry)" 구성으로 제작했습니다. 즉, 스텔스 성능을 유지하기 위해 애프터버너가 없는 구조를 가졌습니다. 

실험 비행 테스트 프로그램을 성공적으로 마친 이 F404 엔진은 향후 사용을 위해 GE에어로스페이스 매사추세츠주 린(Lynn) 시설에 있는 항온 항습 운송 컨테이너에 보관되었습니다. 

몇 년 동안 다시 하늘을 날 기회를 기다리던 이 엔진은 2016년 두 번째 기회를 얻었습니다.  

당시 미국 공군의 T-X 훈련기 생산 계약을 놓고 여러 회사가 경쟁했습니다. 노스롭그루먼 (Northrop Grumman)과 스케일드 컴포지츠(Scaled Composites)는 차세대 공군 조종사 훈련용으로 일련번호 946958 엔진을 모델 400, 일명 "스위프트(Swift)"에 장착하기 위해 GE에어로스페이스와 협력했습니다. 시험이 끝난 후 이 엔진은 린(Lynn)으로 다시 돌아갔는데, 아마도 은퇴를 위해서였을 것입니다. 

하지만 2022년에 다시 기회가 찾아왔습니다. TAI(터키 항공우주산업)의 휴르젯(Hürjet) 경전투기 프로그램이 첫 비행 시험을 앞두고 있던 중, 팬데믹으로 인한 글로벌 공급망 문제를 극복할 수 있는 엔진이 필요했습니다. 

당시 시리얼 넘버 946958 F404 엔진은 노스롭그루먼(Northrop Grumman)의 Model 400 항공기에서 두 번째 임무를 위해 준비 중이었는데, 고객과의 약속을 이행하기 위해 휴르젯(Hürjet)에서 사용하도록 개조해 달라는 요청이 들어왔습니다.  

이번에는 엔진에 애프터버너를 장착하여 TAI로 보냈습니다. TAI 휴르젯(Hürjet)은 2023년 4월 숙련된 엔진의 힘으로 하늘을 날았습니다. 폴 캔틴 시니어 시스템 엔지니어가 자주 표현하는 것처럼 F404 엔진은 "잘 작동하는 작은 엔진이며 현재도 잘 작동하는" 훌륭한 엔진입니다. 

믿을 수 있는 제트엔진 

T-7A 레드 호크 훈련기, TAI 휴르젯(Hürjet), 인도의 테하스 경전투기(LCA), 한국의 T-50 훈련기 등 최근 여러 프로그램을 수주한 덕분에 F404 생산은 급증하고 있습니다. 캐플런 디렉터는 F404 엔진의 부활의 가장 큰 요인은 F414 엔진 프로그램에서 파생된 FADEC (Full Authority Digital Engine Control) 시스템입니다. 

FADEC 시스템은 조종사의 명령을 디지털 방식으로 처리하여 비행 내내 엔진 성능을 최적화합니다. 일부 전투기 조종사들이 아날로그 엔진 기술을 두고 농담처럼 말했던 것처럼 "엔진을 조종하는 것"이 아니라, 이제는 비행기를 조종하게 되었습니다.  

FADEC 시스템은 현대식 F404 엔진이 점점 더 정교해지고 디지털화되는 훈련기 및 경전투기 플랫폼이 되도록 지원합니다. 

“두 번째 버전이라고 이야기할 수도 없습니다. 완전히 새로운 제품 수명 주기로 접어든 셈입니다. F404 엔진은 훈련기와 경전투기에 딱 맞는 추력 등급입니다. 전 세계적으로 기존의 훈련기/경전투기의 수명이 다함에 따라 고객들은 기존 항공기를 교체할 방법을 찾고 있으며, GE에어로스페이스는 고객들이 믿고 사용할 수 있는 제품을 보유하고 있습니다.” 히더 캐플런(Heather Caplan), F414 / F404 엔진 해외 프로그램 디렉터 

시리얼 넘버 946958 엔진을 여러 고객의 성공적인 비행 테스트 프로그램에 제공하게 된 것은 폴 캔틴 시니어 시스템 엔지니어에게 큰 의미를 던져 주었습니다. 캔틴은 다음과 같이 이야기합니다. 

"정말 예상치 못한 일이었습니다. 10년 전에는 전 세계 기존 F404 고객들을 지원하는 유지보수(maintenance) 업무에 그쳤지만, 이제 F404는 린(Lynn) 공장 전체에서 가장 많은 물량을 생산하는 터보젯 엔진 프로그램이 될 것입니다. 제가1980년대에 F404 엔진을 조립하고 시험했던 때처럼 말이죠." 

하지만 캔틴 엔지니어에게 가장 큰 보람은 그의 풍부한 엔진 지식을 다음 세대에 전수하는 것입니다. 그는 최근 신입 엔지니어들을 지도하며 하드웨어를 가까이서 직접 다루는 것의 중요성을 교육했습니다.  

예를 들어, 당시 에디슨 엔지니어링 개발 프로그램(Edison Engineering Development Program) 수료생이자 TAI 휴르젯(Hürjet) 프로그램에도 배정되었던 켄달 기벨하우젠(Kendall Giebelhausen)은 비행 시험 엔진을 제작하는 방법뿐만 아니라 완전히 다른 항공기에 사용할 수 있도록 엔진을 재구성하는 방법까지 배우는 경험을 쌓았습니다. 캔틴은 “저도 한두 가지 배웠습니다”라고 말합니다. 

“대학을 졸업한 엔지니어들은 디지털 설계 기술에 정통합니다. 정말 놀라운 기술입니다. 하지만 저는 둘 다 중요하다고 강조합니다. 컴퓨터도 많은 것을 알려주지만, 물리적 엔진도 마찬가지입니다. 제 생각에는 이것이 F404 프로그램을 앞으로 40년 동안 튼튼하게 유지하는 방법입니다.”  폴 캔틴(Paul Cantin), 시니어 시스템 엔지니어