F110

General Electric F110

제너럴 일렉트릭에서 개발한 군용 저바이패스 터보팬[1] 제트엔진으로서 1980년대에 최초의 시제품이 나온 이후 현재까지도 열심히 운용되고 있다. 특히 미 공군에 소속된 F-16C/D의 아이콘이라 할 수 있는데 F110을 채택한 비율은 무려 80%를 상회[2][3]하고 있으며 미 해군의 F-14A 엔진교체 사업에 채택되어 비록 그리 긴 시간은 아니었지만 항공모함에 올라타기도 하는 영광을 누리기도 했다. 그 외 F-16을 도입한 숱한 우방국 공군과 F-15E의 파생형 수출 모델에도 장착되어 있으며 또한 F110에서 애프터버너를 제거하고 은밀한 개량을 거친 모델은 F118이라는 파생형으로 발전해서 B-2A 폭격기와 U-2S 정찰기의 동력으로 사용되고 있다.

1979년 무렵까지 F100을 탑재하고 배치됐던 F-15와 F-16들은 특히 애프터버너 가동시 실속을 비롯한 이런저런 불안한 요소들을 안고 있었는데, 이 시기에 미 공군은 이 전투기들에 병행해서 탑재할 수 있는 엔진을 찾기 시작한다. 이에 GE는 B-1A에 밀어넣었던 F101 엔진의 핵심부를 축소하고 F404의 저압계통과 애프터버너를 짜집기 확장시킨 제품을 개발하는데 이를 F101 DFE (Derivative Fighter Engine)라고 불렀다. 또한 미 해군도 F-14A의 덜 떨어진 엔진 때문에 몹시 고생하던 터라 이 F101 DFE에 상당한 관심을 지니게 됐는데 완성도나 신뢰성에 있어서는 그나마 F100에 조금 나은 점수를 줄 수 있었지만 P&W가 F-15와 F-16의 엔진을 모두 점유한 상태에서 가뜩이나 F-14A의 엔진도 TF30인데 이걸 교체하는 사업까지 P&W가 또 물어간다면 엔진 시장의 독점 문제에 함께 이런저런 정치적 문제에 봉착할 것이라 생각했다. 게다가 두 회사가 서로 경쟁하는 구조가 되어야 엔진의 조달가격도 낮출 수 있겠다 판단해서 약간 의도적인 냄새가 나긴 하지만 GE를 살짝 밀어주는 것으로 암묵적인 결정을 한다.

F-14와 F-15에 대한 비행 테스트 이전에 지상에서 가혹한 운용능력 평가를 선행했고 1981년 7월에는 F-14A 1대의 엔진을 F101 DFE로 교체해서 실제 비행을 실시했다. 이 엔진은 평시 16,400 lbf에 애프터버너를 켜고 27,400 lbf의 추력을 기록했는데 TF30에 비해 행동반경이 무려 62%나 증가했고 애프터버너 없이도 항공모함에서의 이륙이 가능하다는 판정을 받는 등 테스트 파일럿과 기술진들의 극찬을 받으며 성공적으로 비행을 마치게 된다.[4] 결국 미 해군은 1984년 2월에 GE의 엔진이 원하는 모든 조건을 충족한다는 뻔한 발표를 했고 개량될 기체에는 F-14D[5][6]라는 이름과 함께 새로운 엔진에도 F110-GE-400[7]이라는 명칭을 부여하기에 이른다. F-14D로의 개량에는 완전히 디지털화된 전자장비 등 당시 최신기술을 모조리 긁어모은 항공 전자공학의 결정판이나 다름 없었는데 엔진도 이런 흐름에 맞춰 전자식 연료제어 시스템이 추가되는 등의 소소한 개량이 수반됐다. 엔진의 길이가 TF30 대비 약간 짧기는 했지만 애프터버너 덕트를 살짝 늘리는 간단한 방법으로 몸뚱아리를 맞췄고 노즐의 길이가 약 30 cm 가량 늘어나는 것 외에 수치적인 애로사항은 거의 나타나지 않았다. 이렇게 열심히 다듬은 후 1986년 9월 무렵 다시 시험비행을 가졌는데 TF30과는 비교할 수 없을 정도의 조종 안정성과 향상된 추력, 연비[8] 등 모든 부문에서 지극히 만족스러운 결과가 도출됐다. 일정 고도까지 도달하는 시간은 F-14A에 비해 약 60% 가량 짧아졌고 조종사는 이제 더 이상 엔진 문제로 비행중 뒷목 잡을 일 없이 조종에만 집중하면 됐다.[9]

그러나 F-14B/D로의 개량은 당시 소련의 붕괴와 함께 국방예산의 감축으로 순탄하게 진행되지는 못했고 게다가 이지스함과 SM-2의 등장으로 순수 제공전투에만 특화된 전투기에 많은 비용을 투여하는 것이 이런저런 비판에 직면하자 1990년대 초중반에 걸쳐 항모전투단에 소속된 F-14 전투비행대의 절반 가량이 해체되는 큰 참사가 발생하고 만다. 당연히 여기서 살아남은 전투비행대의 기체들만 F-14B/D로의 개량이 진행됐으나 그나마도 퇴역시까지 F-14A로 끝까지 개기다가 F/A-18E/F로 기종 전환을 한 부대들도 있었다. 1980년대만 하더라도 미 항공모함에는 2개의 F-14 전투비행대대가 있었으나 1990년대에 들어오면서 1개만 운용되기 시작했고 남은 빈자리는 미 해병대의 F/A-18A/C 조종사들을 긁어모아 빡세게 항공모함 착함훈련 과외를 시켜 항모전투단에 강제로 편입시키는 등 온갖 놈의 꼼수를 다 동원했었다.[10] 1996년 A-6E가 완전히 퇴역하고 슈퍼호넷이 배치되기 전에는 이런 현상들이 더더욱 심해졌다. 최종적으로 2006년 9월 22일 마지막까지 F-14D를 운용하던 VF-31 전투비행대가 CVN-71 USS 시어도어 루스벨트에서 모조리 떠나는 것으로서 미 해군에서 F-14의 임무는 완전히 종료됐다.

한편 미 공군은 1984년 무렵 F-16이 Block 3x의 단계로 발전하자 AFE (Alternative Fighter Engine : 동일기종 타엔진 장착) 프로그램이 실시되면서 F101 DFE에 대한 운용능력 평가가 진행됐고 F101 DFE는 F110-GE-100이라는 미 공군 제식 명칭을 정식으로 부여받게 된다. 미 공군은 GE에 1985년 F-16 계약 물량의 무려 75%를 몰빵해주면서 팍팍 밀어줬고 나머지 물량은 P&W의 F100-PW-220이 차지하게 된다.[11] 그런데 F-16의 동체에 들어갈 엔진 각각의 체적과 모양새들은 별 대단한 문제가 안됐지만 GE-100이 PW-220에 비해 약 4,000 lbf 가량 추력이 높은 관계로 기존 공기 흡입구의 형상으로는 모든 추력을 뽑아내기 힘들다는 문제가 생긴다. 이에 공기 흡입량을 늘리기 위해 이른바 "Big Mouth"라는 흡입구를 살짝 개조하는 작업 (MCAID : Modular Common Air Intake Duct)을 거쳐 공기의 흐름이 254 lb/s에서 270 lb/s로 증가하는 효과가 나타났고 당연히 비행능력에서도 차이가 발생했다.[12] 이 때 적용된 초기형 GE-100 모델은 Block 40에 이를 때까지 어마어마한 양이 미 공군이 인도됐고 그리스, 터키, 이집트, 이스라엘, 바레인 공군의 물량에도 적용되었으며 미 해군 가상적기 훈련 비행대의 F-16N Block 30 기체에도 납품됐다. 1996년 후반까지 대략 1,600개의 GE-100 모델이 전 세계 각국의 F-16에 탑재되어 총 2백만 시간의 누적 비행시간을 달성했다.

1988년에는 IPE (Improved Performance Engine)라는 컨셉을 지닌 GE-129라는 신모델이 개발된다. 마치 P&W와 담합을 한 것처럼 F100의 라인업과 비슷한 방향으로 진보했는데 설계의 변경 및 신소재를 다량으로 채용하면서도 기존의 제품과 80%를 상회하는 부품 호환성을 지니는 것 등을 목표로 했다. 1992년부터 미 공군 및 수출형 모델에 적용되기 시작해서 비교적 소박한 출발을 했는데 그 무렵 일본에서 기획하던 FS-X라는 차세대 지원전투기의 엔진으로 선택된다. 이게 2000년부터 항공자위대에 배치된 F-2의 원형인데 기체의 개발에 대해서는 온갖 격론이 오갔지만 엔진은 미국산을 도입하는 것으로 얌전하게 합의가 되어 있어서 별반 논쟁은 없었으며 1980년 F-15J/DJ 도입시에 F100 엔진을 라이센스 생산하던 IHI가 GE-129를 또 다시 생산하는 것으로 결정된다. GE가 제작한 GE-129와 별 다른 특이점은 없지만 미국제 전자제어 장치를 자국산으로 교체한 것으로 알려져 있다.

1990년대 미 공군은 F-22를 왕창 찍어내서 F-15C/D를 모조리 교체하려는 어림도 없는 생각을 지녔으나 F-15E는 연식도 짧은데다 써먹을 구석도 여기저기 요긴해서 장기간 운용할 계획을 잡는다. 이에 1997년 4월 무렵에 F-15E에 GE-129를 끼워넣고 운용능력 평가를 성공적으로 마치긴 했는데 국방예산의 감축과 이런저런 사유로 인해 F-15E의 엔진 교체는 없었던 일이 되고 말았다. 그런데 이 평가가 엉뚱하게도 우리에게 영향을 줬는지 2005년에 도입된 F-15K의 1차 도입분에는 F110이 탑재되어 총 40대를 인도받았고 삼성테크윈이 F110-STW-129라는 명칭으로 라이센스 생산해서 납품했다.[8] 대한민국 공군은 전 세계에 실전 배치된 F-15 계열 가운데 F110을 탑재한 최초의 국가가 됐고 이후 싱가포르 공군과 사우디 공군 역시 F110을 선택하여 기체를 주문하기에 이른다.

GE-129의 개량 방안으로서는 EFE (Enhanced Fighter Engine)라는 추력향상 업그레이드 프로그램이 있었는데 일체형으로 제작된 팬과 신형 애프터버너 부품이 조합되어 유지비를 절감하고 내구성을 향상시키려는 의도였다. 이것도 P&W가 F100에서 써먹던 업그레이드 킷과 비슷한 형태여서 기존의 엔진을 싹 갈아 엎는다던가 하는 것은 아니었는데, 막상 가장 큰 고객이 되어야 할 미 공군이 돈이 없어서 손가락만 빨던 상황이라 낙동강 오리알과 비슷한 상태가 되어버리고 말았다. 이게 그래도 F118과 YF-22의 엔진이었던 YF120의 기술이 잔뜩 묻어있던 물건이라 너무 아까웠던 나머지 계속 발전시켜서 무려 32,500 lbf에 달하는 괴물같은 추력을 뿜어내는 GE-132라는 신제품으로 내놓긴 했지만 기껏 2000년 UAE 공군이 발주한 F-16E/F가 유일한 주문[10]이었으며 아직까지 더 이상의 입질이 보이지 않고 있다.