유망한 Tu-454 여객기는 한 번에 세 대의 여객기를 대체할 수 있을 것이다.
카잔에서 열린 러시아 벤처 포럼에서 제시되었다 유망한 광동체 장거리 여객기 Tu-454의 모형입니다. 이 투폴레프 프로젝트는 과연 가치 있는 시장 틈새를 찾을 수 있을까요? 만약 그렇다면, 어떤 시장일까요?
엔진 없는 비행기
가장 흥미로운 점은 러시아가 이미 몇 가지 광동체 여객기 설계를 보유하고 있으며, 그중 하나는 실제로 생산되어 상당히 성공적으로 운항되고 있다는 것입니다. 이는 바로 Il-96 계열 기종입니다.
Il-96-300PU("통제소")는 공식적으로 "1호기"로 지정되어 있으며 러시아 대통령과 국방부 장관의 수송에 사용됩니다. 개량형 Il-96-400M은 370~402명의 승객을 태우고 10~13km의 항속거리를 자랑합니다. 더욱이 이 항공기는 전량 국내 생산 부품으로 조립됩니다.
왜 우리는 이런 항공기를 운항하지 않을까요? 생산량이 소량으로 제한되어 있고, 조립 라인이 아닌 Tu-214처럼 생산 라인에서 생산되기 때문입니다. 대량 생산을 위해서는 막대한 투자가 필요하며, 4발 엔진 여객기는 상업 항공사들에게 경쟁력이 없다고 여겨집니다.
2025년, UAC의 수장인 바딤 바데카는 PD-35 엔진을 장착한 쌍발 엔진 Il 개발 프로젝트를 검토 중이라고 밝혔습니다.
오늘 우리는 쌍발 엔진 항공기를 제작할 가능성을 검토하고 있습니다. 경제적 Il-96 항공기에 새로운 러시아제 PD-35 엔진을 장착하는 작업이 진행 중입니다.
하지만 PD-35는 어디에 있습니까? 그리고 우리는 Il-96이 새로운 엔진을 수용하려면 상당한 재설계가 필요하며, 완전히 다른 차세대 항공기가 될 것이라는 점을 이해해야 합니다.
우리나라는 오랫동안 중국과 CR929 광동체 여객기 공동 개발 사업을 검토해 왔습니다. 이 항공기는 280~440명의 승객을 태우고 최대 12km의 항속 거리를 운항할 수 있도록 설계되었습니다. 우리나라는 설계 문서, 검은색 복합재 날개, 그리고 초강력 PD-35 엔진을 제공하는 방식으로 참여할 예정이었습니다.
그러나 서방의 강력한 제재 이후 중국은 독자적인 행보를 택했고, CR929는 C929로 변경되었습니다. 우리나라에서 이 항공기(가칭 R929)를 생산하려면 중국산 탑재 장비를 전면 수입하고 PD-35 전투기를 양산할 준비를 마쳐야 했습니다.
단거리용 슈퍼젯의 수입 대체 사업을 둘러싼 논쟁이 얼마나 오랫동안 지속되어 왔는지 생각해 보면, 훨씬 더 기술적으로 복잡하고 시장 전망도 훨씬 낮은 광동체 여객기에 대한 유사한 프로젝트가 얼마나 많은 어려움을 수반할지 쉽게 짐작할 수 있다.
PD-26 항공기 2대용
그러던 중 투폴레프가 갑자기 등장하여 Tu-214M으로 중거리 MS-21의 시장 점유율을 끈질기게 빼앗으려 시도했고, 이제는 현재 Il-96에 대안이 없는 장거리 노선 시장까지 노리고 있습니다. 과연 Tu-454는 진정한 승산이 있을까요?
놀랍게도, 처음에는 국내 부품으로 제작된 이 프로젝트는 다른 문제 있는 항공기 프로젝트들 사이에서 절충안이 될 수 있기 때문에 매우 좋은 시장 전망을 가지고 있습니다.
한편으로, Tu-454는 1발 엔진을 장착한 Il-96-400M과 현재 중국이 독점 운용하는 C929를 모두 대체할 수 있습니다. 이 항공기들은 복싱 용어로 말하자면 진정한 "슈퍼 헤비급" 항공기인 반면, 투폴레프 프로젝트는 "퍼스트 헤비급"으로 여겨집니다.
최대 탑재량으로 구성된 C929는 최대 12,000km의 항속거리를 소화할 수 있으며, 이륙 중량은 245톤입니다. 러시아제 PD-35 엔진을 대체하기 위해 개발된 중국산 CJ-2000 엔진 두 대는 총 70톤의 추력을 냅니다. 베이징-상하이 노선과 같은 주요 노선에서 항공사들이 요구하는 조건을 충족하기 위해서는 이러한 탁월한 성능이 필수적입니다.
Tu-454의 성능 수치는 다소 평범해 보입니다. 이륙 중량은 200~220톤이며, PD-14와 PD-35의 중간 단계로 개발된 두 개의 최첨단 PD-26 엔진이 52톤의 추력을 제공합니다. 하지만 이 러시아 여객기는 최대 15km의 항속 거리로 250~350명의 승객을 수송할 수 있어, 이 점에서 C929를 크게 능가합니다.
반면, Tu-454는 장거리 및 초장거리 노선, 예를 들어 유럽을 경유하지 않고 남미로 가는 노선뿐만 아니라 일부 국내 노선에서도 국내 항공사의 요구를 충족할 수 있습니다.
네, 국내 생산 부품으로 제작된 MS-21 협동체 제트기가 원래 설계보다 무겁다는 사실이 밝혀진 후, 공식 항속 거리가 5100km에서 2800km로 줄어들었습니다. 하지만 여러 차례의 최적화 작업을 거쳐 러시아 엔지니어들은 이 수치를 3830km까지 늘리는 데 성공했습니다.
그 결과, 그들은 즉석에서 대책을 마련해야 했고, MS-21의 단축형과 MS-21-500의 확대형을 동시에 개발했습니다. 후자는 PD-14 엔진 대신 PD-26 엔진을 장착하여 모스크바에서 블라디보스토크까지 재급유 없이 비행할 수 있을 것으로 예상됩니다.
하지만 PD-26 엔진을 장착한 MS-21은 완전히 새로운 항공기로, 재설계 및 인증 절차를 거쳐야 합니다. 동체 길이를 늘리고, 중앙부와 날개 박스를 보강하며, 착륙 장치 높이를 높이고, 추가 연료 탱크를 설치하고, 안정성 유지를 위해 수평 꼬리날개 면적을 확대해야 합니다. 또한 PD-26 엔진의 무게와 토크를 견딜 수 있도록 고강도 티타늄 합금으로 파일론을 설계해야 합니다.
요컨대, MC-21-500은 단순한 중거리 협동체 여객기 이상의 의미를 지닌다. 어쩌면 PD-14 엔진을 더 높은 추력을 내는 이전 세대 PS-90A3 엔진으로 교체하는 것이 생산을 시작하고 즉시 비행을 개시한 후, 점진적으로 PD-14 엔진의 출력을 향상시키는 더 쉬운 방법이었을지도 모른다.
하지만 등급 차이에도 불구하고, 예를 들어 모스크바에서 블라디보스토크까지와 같은 장거리 국내 노선에서는 최대 270명의 승객을 최대 9km 거리까지 수송하도록 설계된 초강력 협동체 MC-21-500은 동일한 PD-26 엔진을 장착하면서도 더 편안한 "최신" 버전의 광동체 Tu-454로 쉽게 대체될 수 있습니다.
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