TF30

Pratt & Whitney TF30

프랫&휘트니에서 개발한 군용 저바이패스 터보팬 제트엔진이다. 1958년 P&W는 더글라스에서 기획하던 Model 2067[1]이라는 DC-8의 단거리 파생형 여객기에 J52 터보제트 엔진의 민수형 모델을 제안했으나 한심한 연비 때문에 바로 퇴짜를 맞는다. 이에 당시 최신기술로 제작된 JT8D 터보팬 엔진의 덩치를 축소시킨 JT10A라는 제품을 밀어넣었으나 당시 대부분의 미국 항공사들은 단거리용으로 B727에 관심이 쏠려있던 터라 Model 2067 계획도 자연스럽게 엎어지고 말았다.

그런데 이 JT10A가 당시 열심히 개발중인 F6D Missileer[2][3]라는 아음속 함대방공 전투기 개발계획에 선택되어 TF30이라는 군용 제식명칭까지 부여받았으나 이마저도 1961년 취소되는 바람에 또 다시 낙동강 오리알 신세가 되어버린다. 하지만 F6D의 후속이라 할 수 있는 F-111의 엔진으로 TF30이 채택된 후 화려하게 부활했고 추후 F-14에도 적용되면서 전성기를 맞이한다. 애프터버너를 제거한 모델은 A-7에도 사용되었으나 덜 떨어진 성능으로 인해 A-7C 이후의 모델부터는 미련없이 퇴출당했고 그 팔자는 F-14 역시 비슷하게 흘러갔다. TF30은 1964년부터 1986년까지 생산되어 수많은 조종사들의 혈압을 오르게 했었다. 아무래도 1960년대에 개발된 물건이다 보니 주요 부품들은 티타늄과 같은 신소재보다는 코발트와 니켈 등의 합금강 비중이 높고 F-14A에 탑재된 최종개량형은 약 2,400 시간의 오버홀 주기 (TBO : Time Between Overhaul)를 지니는 것으로 알려져 있다. 2010년대 들어서도 이 엔진을 사용하는 항공기는 이란 공군에 몇 대 남아있지 않은 F-14 말고는 없는 상황이다.

1965년 7월에 F-111A 초도물량 약 30대에 TF30-P-1이 설치되긴 했는데 가변익을 후퇴시킬 때 엔진의 압축기에 종종 실속이 발생하는 문제점이 생긴다. 이에 개량된 TF30-P-3로 교체하고 "Triple Flow"라는 가변식 인테이크[4]를 부랴부랴 설치하긴 했는데 실속 문제를 완전히 해결하지는 못했고 결국은 숙달된 조종사들이 “이렇게 하면 엔진이 퍼지니까 조심하도록 하세”라며 나름대로의 요령을 터득해 조종하는 수 밖에 없었다(…) 어쨌든 F-111A 6기가 1968년 태국의 공군기지로 배치되어 베트남전에 투입되긴 했으나 총 55 회의 출격임무를 수행하는 동안 3대를 상실한다. 그런데 1대는 조종사 과실, 2대는 기체결함으로 추락해서 모두 비전투 손실로 기록됐는데 이 기체결함 2대 조차도 엔진과 관련된 문제가 아니었던 것으로 드러났다.[5] 결국 전투임무에서 배제되는 망신을 당하고 본국으로 돌려보내졌으나 1972년 2차 라인배커 작전에 다시 투입되어 그동안 짬밥이 쌓여서 그랬는지 매우 성공적으로 임무를 수행했고 무려 4,000 소티의 출격을 기록한다. 엄청난 폭장량에 힘입어 부여된 목표들을 그냥 무식하게 절단내고 다녔는데 기체의 결함으로 인한 비전투 손실은 없었지만 대공포 피격 등의 사유로 6대가 격추됐다.

호주 공군은 캔버라 폭격기의 후속으로서 1963년 F-111A 24대의 도입계약을 맺고 1968년에 초도분 1대를 인도받았다. 그런데 그 와중에 엔진뿐만 아니라 별 거지같은 결함이 잔뜩 뭉쳐있다는 이야기를 듣게 됐고 아니나 다를까 미국에서 기종전환 훈련을 받던 조종사가 가변익 기어박스의 구조 결함으로 사망하는 사고까지 발생하자 이를 완전히 해결하기 전에는 잔여 물량을 수령하지 않겠다고 드러눕게 된다. 결국 F-111의 이런저런 문제 해결까지 인도지연에 대한 위약금 명목으로 F-4E 24대를 임대해서 1대를 해먹었고 1973년까지 운용한 후 F-111C를 도입했다.[6] 이 F-111C는 애초 계약했던 F-111A와는 여러 요소가 상이한 물건이었는데 미 공군의 핵공격용 FB-111A의 동체에 미 해군이 채용하려다 취소한 F-111B의 주익이 적용된 것으로서 각 날개에 4개씩의 무장 스테이션을 갖다 박을 수 있는 등의 개선점이 있었고 제한적이지만 AIM-9을 달아 공대공 임무도 가능한 사양이었다. 1980년에는 F-111F처럼 AN/AVQ-26 Pave Tack 타겟팅 포드의 운용이 가능하게 개량됐고 1994년에는 TF30-P-109 엔진으로 교체해서 2010년 퇴역시까지 나름대로 잘 굴리고 다녔다.

F-14의 최초 개발에서는 마땅하게 써먹을 만한 엔진이 없었던 관계로 일단 TF30을 장착시켜 임시로 소수만 양산한 후 F401[7]이라는 신형 엔진으로 교체 및 대량생산에 들어갈 계획을 지니고 있었다. 이 신형 엔진이 장착된 기체를 F-14B[8]로 명칭하긴 했는데 F401의 기술적 안정화가 아직 덜 된데다가 조달비용에 발목이 잡혀 물량을 서서히 감소시키는 방향으로 밀어보려 했으나 이도저도 안 될 공산이 커지자 결국에는 F-14B 계획을 모조리 백지화시키기에 이른다. 여기서 이란 공군에 수출하기로 예정된 물량들도 덩달아 억울하게 피해를 입었고 미 해군에 납품해야할 기체들 역시 울며 겨자먹기로 TF30을 갖다붙일 수 밖에 없는 상황이 된다.

최초 F-14에 탑재된 TF30-P-412 역시 F-111에 적용된 물건들처럼 실속을 유발하는 고질병과 팬 블레이드가 파손되어 동체에 구멍을 낼 위험요소를 지니고 있었는데, 이를 개선[9]한 제품이 납품되기는 했지만 완전한 해결책은 아니었다. F-14가 원래 무겁기는 하지만 추력 자체가 모자라서 수직상승 기동은 커녕 AIM-54 6발을 탑재한 상태에서는 항공모함에서의 이륙이 아예 불가능했고 기관포를 발사했을시 발생하는 가스[10]가 공기흡입구로 유입되면 엔진이 피지직 꺼질 수 있는 말도 안되는 문제점을 그대로 지니고 있었다. 미 해군은 결국 이 꼴을 더 이상 못봐주겠는지 1981년 B-1 폭격기에 탑재된 F101 엔진의 적용을 구상하기도 했으나 이것 역시 테스트만 좀 해보다가 현실성이 부족하다는 이유로 취소되고 만다(...) 그러다가 1984년 무렵 미 공군이 F-15와 F-16에 GE와 P&W의 엔진을 적절하게 뿜빠이해서 배치하는 것을 보고 감동을 받아 두 엔진의 비교평가를 내려 추후 생산되는 F-14에는 GE의 F110을 적용하는 방안을 확정하기에 이른다. 이 기체들은 F-14B와 F-14D로 명칭되어졌고 신규생산 기체와 기존 F-14A 물량에서 좀 똘똘한 놈들을 골라 개조하는 형태로 제작됐으며 2006년까지 미 해군에서 운용했다.

어쨌든 F-14B/D에 이르러서 추력의 30% 향상 및 연비도 늘어나서 항속거리와 행동반경 역시 비약적으로 증가하는 등의 엄청난 성능향상이 이루어진다. 그런데 이렇게 성능 개량이 진행되던 과도기에 카라 헐트그린이라는 여성 F-14A 조종사가 CVN-72 USS 에이브러햄 링컨에 착륙을 시도하다 조종불능으로 사망하는 사고가 있었는데 이 사고의 근본적인 원인이 바로 TF30의 신뢰성에 기인한 것으로 드러나 당시 시끌시끌한 이슈가 되기도 했었다.

A-7에는 애프터버너를 제거한 TF30이 탑재됐다. 이것도 최초에는 J52 터보제트 엔진을 계획하고 있었으나 A-7의 개발 취지가 A-4 스카이호크의 모자란 탑재량과 항속거리를 보완하기 위함이었기에 A-4와 같은 엔진을 사용한다는 것이 받아들여지지는 않았다. 그런데 개발자들도 바보들은 아니어서 TF30에 결함이 있다는 점은 당연히 인지하고 있었지만 당시 베트남전에 미국 전체의 역량을 쏟아넣고 있었던 상황이라 1965년 9월 첫비행을 마치자 마자 미친듯한 속도로 성능평가와 테스트[11]를 거쳐 1967년 12월에 남중국해의 양키스테이션에 배치됐다. 이것 또한 막상 운용해보니 항공모함 갑판 캐터펄트의 수증기가 가뜩이나 밑바닥에 위치한 공기흡입구를 통해 실속이 발생한다는 조사가 나왔으나 어쩔 수 없이 그냥 투입시켰는데, 그래도 공격기 자체로서의 역량은 너무나 출중했고 미드웨이급 정도의 항공모함에 운용해도 될만큼 크기도 적당해서 서서히 A-4를 밀어내고 항모전투단 타격전력의 핵심으로 자리잡는다.

전자장비 등이 대폭 개량된 A-7C에 이르러서는 롤스로이스 Spey 엔진을 라이센스 생산한 TF41을 적용시키려 했으나 이것 역시 개발이 완료되지 않은 상태여서 어쩔 수 없이 TF30을 또 집어넣고 말았고, TF41은 공군형인 A-7D부터 탑재되기 시작해 이후 해군형으로 개발된 E형에도 탑재되었다. A-7D와 A-7E가 개발된 후 기존의 TF30 탑재물량은 퇴역시키거나 개조해서 훈련기로 사용했는데, AMARC에 들어간 일부는 도로 끄집어내서 약간 개량해다가 포르투갈 공군에 땡처리로 처분하기도 했다.[12]