MH2000
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미쓰비시 MH2000(三菱 MH 2000)
처녀비행 : 1996년 7월 29일
운용 시기 : 1997~2013
생산수 : 5대
탑승 인원 : 2+8명
전장 : 14.0 m / 전고 : 3.8 m / 로터 직경 : 12.2 m
중량 : 2,500 kg~ 4,500 kg
유효 페이로드 : 2,000 kg
연료탑재량 : 1,140리터(외부 연료탱크 포함)
동력 : 미쓰비시 MG5-110 터보샤프트 엔진 2기 (각 876 shp)
최대속도 : 280 km/h
순항속도 : 250 km/h
항속거리 : 780 km (내부 연료)
체공시간 : 4시간 (내부 연료)
호버링 한계고도 : 2,700 m (최대이륙중량시)
미쓰비시 중공업(三菱重工業)에서 자체 개발하여 소수만 생산한 다용도 헬리콥터. 명칭에서 MH는 미쓰비시 헬리콥터의 약자이며, 2000은 21세기를 바라보고 개발했다는 것을 나타낸다. MH2000은 순수하게 일본이 독자 개발한 최초의 쌍발 헬리콥터였다. 보통 국산 항공기를 개발한다고 하면 엔진이나 여타 부품은 수입해서 충당하는 것이 보편적이지만, 이 헬리콥터는 미쓰비시에서 독자 개발한 전용 터보샤프트 엔진을 장비하고 있다.
미쓰비시 중공업은 민간용 헬리콥터 설계와 개발에 필요한 기술 습득을 목표로 미국으로부터 최신형 헬리콥터인 시콜스키 S-76A(JA9598)를 구입해서 1992년 7월부터 실험기 RP1(Rotor Prototype 1)을 만들어보았다. 이 기체를 설계하고 동적 구성 요소(로터, 엔진, 트랜스미션) 관련 기술과 부품 기술을 통합하여 실기를 제작하는 과정에서 조립 기술, 저소음/저진동, 안전성에 관한 기술과 제작 기간과 비용을 절약하며 개발하는 기술을 얻을 수 있었다. 이와 동시에 로터 회전수를 낮춰 소음을 줄이고 자동 조종 장치, GPS 및 오토 맵핑 기능 같은 저고도 운항에 필수적인 충돌 방지 장치, 저주파 로터음과 반대되는 위상음으로 소음을 지우는 액티브 노이즈 컨트롤 기술도 배울 수 있게 된다. RP1는 1994년 5월 9일에 처음 호버링에 성공했고, 같은 해 9월 14일에 처녀 비행을 시작해 1995년 3월 말까지 40회 시험 비행을 하면서 트랜스미션 같은 핵심 기술에 관한 파악을 완료했다.
이러한 개발 및 테스트는 일체 외부나 언론에 알리지 않고 비공개로 진행되었다. 같은 해 2월에 치바시의 마쿠하리에서 열린 국제항공우주전(国際航空宇宙展)에 RP1의 모형을 전시한 미쓰비시는 최초의 국산 헬리콥터 개발을 발표하기에 이른다.
RP1으로 기술 검토를 끝낸 개발진들은 민간 항공기 진출을 목표로 1995년 4월 18일에 교통부 항공국에 유형 증명서를 신청했고, 동시에 지상 시험용 2대와 비행 시험에 필요한 JQ6003호기와 JQ6004호기를 제작하기로 하고 프로토타입 1호기를 1996년 7월 29일에 처음 띄우는데 성공했다. 항공국에서 비행 인증 심사를 받는 동안 그 독특하고 미려한 디자인과 준수한 비행 성능은 높이 평가받았지만 정비 계통의 강도 부족과 조종석의 외부 시야에 문제가 있다는 지적을 받았다.
1997년 6월에 형식 증명서(수송 TB급)을 취득한 MH2000은 6월 28일에 언론을 통해 처음 발표되었다. 1998년 1월에는 기체 번호 JA001M를 얻을 수 있었고, 1999년 9월에는 편도 운항 제한도 완화되었다.
빠른 속도로 승객을 실어나르는 목적에 촛점을 맞춘 설계 개념 탓에, MH2000은 동체부터 테일 붐까지 계란을 유선형으로 잡아 늘린 형상이며, 그 덕분에 내부 용적이 커서 탑재 공간도 충분히 확보할 수 있었다. 2명의 승무원을 포함하여 최대 10명을 태울 수 있지만, VIP 사양으로는 5명을 태우고 닥터헬기 사양 등의 주문에 맞게 유연하게 좌석을 배치할 수 있다. 동력 계통을 캐빈 상단에 두지 않고 뒤로 빼서 소음과 진동도 많이 줄일 수 있는데다 화물칸도 확보했다.
병렬 배치된 조종석의 시각은 넓은 사이드 윈도우도 마련되어 있으며 자동 조종 장치 및 GPS 맵 표시창도 옵션으로 갖춰질 수 있다. 탑재 엔진은 미쓰비시가 가와사키 중공업의 OH-1에 실린 TS1 터보샤프트 엔진을 참고하여 개발한 MG5-110이 쌍발로 장착되었다. 높은 압축비를 보이는 원심 압축기를 채택하고 직경이 작은 터빈 부품 탓에 소형 경량화를 실현했다. 이 엔진에 설치된 압축기는 침식에 내성이 높은 슈퍼 와이드 코드 블레이드를 채택하고 열처리와 연마를 2회씩 가공해 높은 신뢰성을 확보했다. 또한 MG5-110은 전자 제어식 가변 회전 기능이 딸려 있어서 메인 로터 회전수 100퍼센트에 대비 90퍼센트의 낮은 소음이 가능한 비행 모드를 버튼 하나로 전환할 수 있으며, 이때 소음을 5데시벨이나 낮출 수 있다. 실제로 한쪽 엔진만 공회전할 때는 놀랄 정도로 조용하다.
복합소재로 제작된 4엽 메인 로터는 작은 직경에 고회전으로 양력을 확보하고, 테일 로터는 10장의 블레이드를 회전시키는 페네스테론 방식인데 아에로스파시알의 특허는 만료되어 있었다. 여기에 면적이 넓은 수직 미익으로 직진 비행시 추가 동력없이 요잉 안정성을 높여준다. 동체는 복합 재료를 쓰지 않은 경금속 구조로, 둥근 머리 리벳을 많이 써서 생산비용을 아끼고 있다. 기기 배치는 점검 및 관리 효율성을 고려했고 신뢰성 있는 부품을 채택함으로써 운항 비용을 줄일 수 있게 배려되었다.
2000년 11월 27일, 초호기(제조번호 1001 / 등록부호 JQ6003)는 미쓰비시 직원에 의해 예심 비행시험을 하다가 테일 로터 블레이드의 이상으로 조종성이 나빠진다는 교신을 보내왔다. 14시 40분경 미에현 스즈카 시에 불시착을 시도하던 기체는 그대로 추락했고 기장이 사망하고 5명이 부상을 입었다. 초호기는 파손이 심해 그대로 폐기되었다. 비행 시험 동안에 추락하는 사고는 일본에서 전후에는 처음 일어난 사건으로, 초미의 관심이 쏠리게 된다. 추락 원인은 시험 도중에 테일 로터에 부속된 No.10 블레이드가 재질 피로로 인해 떨어져 나가며 다른 블레이드에도 복구 불능의 손상을 입혔고, 그로 인해 요잉 조종이 안되어 일어난 것으로 추정된다. 잠시 불안하게 비행을 유지하던 기체는 오른쪽으로 제어할 수 없는 날카로운 선회에 빠졌고, 기장은 이것을 회복할 수 없었다.
사고를 일으킨 10번 팬 블레이드가 피로로 떨어져 나간 것에 대해서는 복합소재 블레이드 개발에서 한계 사용 시간을 설정하는 하중이나 온도 조건 등이 알맞지 않았기 때문에 피로가 개발진들이 예상한 시기 보다 일찍 온 것이었다. 거기에 더해, 사고기는 생산 기체 보다 가혹한 사용 조건 하에서 여러가지 테스트에 동원되고 있었음에도 팬 블레이드에 대한 점검이나 정밀 검사, 오버 홀 주기에 관한 매뉴얼조차 정해지지 않은 상태였다.
큰 타격을 가져온 이 추락 사고 이후 미쓰비시 기술진들은 테일 로터는 처음부터 재설계하고 기체 강도 향상 작업을 추가시킨 다음, 2002년 10월에 형식 설계 변경에 따른 승인을 교통부로부터 얻었지만 이미 그 평가는 땅에 떨어진 다음이었다.
생산형인 MH2000A는 항공국의 지적을 수렴하여 캐빈의 창문을 더 크게 만들어 형상이 약간 달라졌다. 양산기의 가격은 대당 4억 엔 수준으로 방재, 경찰, 소방, 기업 VIP 수송 등 다양한 고객을 대상으로 삼고 10년간 100대를 판매할수 있기를 기대하고 계획을 진행했다. 양산 1호기인 JA002M은 1999년 10월 1일에 헬기 관광업체인 엑셀 항공(EXCEL AIR SERVICE INC.)에 납품되었고 같은 해 11월부터 시내 야간 관광 비행에 이용되었다. 엑셀 항공은 MEITEC가 소유한 기체인 JA003M호기까지 추가시켜 2대로 운항을 했지만, 나중에 두 기체는 모두 미쓰비시로 되돌려졌다. 일본의 우주항공 연구 개발 기관인 JAXA에도 1대가 팔려 나갔다. 미쓰비시 측은 경찰, 소방, 닥터 헬기에 더해 자위대에 군용으로도 판매할 의향을 내비쳤으나, 결국 더 이상의 판매는 이어지지 않았다.
처녀 비행에서 10년이 지나도 주문은 없자, 공장의 생산라인은 사실상 정지 상태에 빠졌고 심지어 공식 웹사이트에는 사진 2장이 달랑 올려져 있을 뿐이었다. 원형 1호기는 사고로 대파되고, JAXA에 팔린 2호기는 나중에 자유 낙하 충격 시험에 사용되었다. 따라서 MH2000의 시험 제작기는 현재 남아 있지 않다.
2013년 3월에 JAXA 소유 기체인 JA21ME도 등록이 말소되고 장비 운영을 공식적으로 종료한 지금, 이 헬리콥터가 날으는 모습은 볼 수가 없게 되었다. 이때 등록 말소된 기체 중 JA007E호기는 일본의 항공 전문학교 노토 공항 캠퍼스에서 지상 교보재로 사용되고 있다.
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1. 제원[편집]
처녀비행 : 1996년 7월 29일
운용 시기 : 1997~2013
생산수 : 5대
탑승 인원 : 2+8명
전장 : 14.0 m / 전고 : 3.8 m / 로터 직경 : 12.2 m
중량 : 2,500 kg~ 4,500 kg
유효 페이로드 : 2,000 kg
연료탑재량 : 1,140리터(외부 연료탱크 포함)
동력 : 미쓰비시 MG5-110 터보샤프트 엔진 2기 (각 876 shp)
최대속도 : 280 km/h
순항속도 : 250 km/h
항속거리 : 780 km (내부 연료)
체공시간 : 4시간 (내부 연료)
호버링 한계고도 : 2,700 m (최대이륙중량시)
2. 개요[편집]
미쓰비시 중공업(三菱重工業)에서 자체 개발하여 소수만 생산한 다용도 헬리콥터. 명칭에서 MH는 미쓰비시 헬리콥터의 약자이며, 2000은 21세기를 바라보고 개발했다는 것을 나타낸다. MH2000은 순수하게 일본이 독자 개발한 최초의 쌍발 헬리콥터였다. 보통 국산 항공기를 개발한다고 하면 엔진이나 여타 부품은 수입해서 충당하는 것이 보편적이지만, 이 헬리콥터는 미쓰비시에서 독자 개발한 전용 터보샤프트 엔진을 장비하고 있다.
3. RP1으로 기술 습득[편집]
미쓰비시 중공업은 민간용 헬리콥터 설계와 개발에 필요한 기술 습득을 목표로 미국으로부터 최신형 헬리콥터인 시콜스키 S-76A(JA9598)를 구입해서 1992년 7월부터 실험기 RP1(Rotor Prototype 1)을 만들어보았다. 이 기체를 설계하고 동적 구성 요소(로터, 엔진, 트랜스미션) 관련 기술과 부품 기술을 통합하여 실기를 제작하는 과정에서 조립 기술, 저소음/저진동, 안전성에 관한 기술과 제작 기간과 비용을 절약하며 개발하는 기술을 얻을 수 있었다. 이와 동시에 로터 회전수를 낮춰 소음을 줄이고 자동 조종 장치, GPS 및 오토 맵핑 기능 같은 저고도 운항에 필수적인 충돌 방지 장치, 저주파 로터음과 반대되는 위상음으로 소음을 지우는 액티브 노이즈 컨트롤 기술도 배울 수 있게 된다. RP1는 1994년 5월 9일에 처음 호버링에 성공했고, 같은 해 9월 14일에 처녀 비행을 시작해 1995년 3월 말까지 40회 시험 비행을 하면서 트랜스미션 같은 핵심 기술에 관한 파악을 완료했다.
이러한 개발 및 테스트는 일체 외부나 언론에 알리지 않고 비공개로 진행되었다. 같은 해 2월에 치바시의 마쿠하리에서 열린 국제항공우주전(国際航空宇宙展)에 RP1의 모형을 전시한 미쓰비시는 최초의 국산 헬리콥터 개발을 발표하기에 이른다.
4. 개발[편집]
RP1으로 기술 검토를 끝낸 개발진들은 민간 항공기 진출을 목표로 1995년 4월 18일에 교통부 항공국에 유형 증명서를 신청했고, 동시에 지상 시험용 2대와 비행 시험에 필요한 JQ6003호기와 JQ6004호기를 제작하기로 하고 프로토타입 1호기를 1996년 7월 29일에 처음 띄우는데 성공했다. 항공국에서 비행 인증 심사를 받는 동안 그 독특하고 미려한 디자인과 준수한 비행 성능은 높이 평가받았지만 정비 계통의 강도 부족과 조종석의 외부 시야에 문제가 있다는 지적을 받았다.
1997년 6월에 형식 증명서(수송 TB급)을 취득한 MH2000은 6월 28일에 언론을 통해 처음 발표되었다. 1998년 1월에는 기체 번호 JA001M를 얻을 수 있었고, 1999년 9월에는 편도 운항 제한도 완화되었다.
5. 기체의 이모저모[편집]
빠른 속도로 승객을 실어나르는 목적에 촛점을 맞춘 설계 개념 탓에, MH2000은 동체부터 테일 붐까지 계란을 유선형으로 잡아 늘린 형상이며, 그 덕분에 내부 용적이 커서 탑재 공간도 충분히 확보할 수 있었다. 2명의 승무원을 포함하여 최대 10명을 태울 수 있지만, VIP 사양으로는 5명을 태우고 닥터헬기 사양 등의 주문에 맞게 유연하게 좌석을 배치할 수 있다. 동력 계통을 캐빈 상단에 두지 않고 뒤로 빼서 소음과 진동도 많이 줄일 수 있는데다 화물칸도 확보했다.
병렬 배치된 조종석의 시각은 넓은 사이드 윈도우도 마련되어 있으며 자동 조종 장치 및 GPS 맵 표시창도 옵션으로 갖춰질 수 있다. 탑재 엔진은 미쓰비시가 가와사키 중공업의 OH-1에 실린 TS1 터보샤프트 엔진을 참고하여 개발한 MG5-110이 쌍발로 장착되었다. 높은 압축비를 보이는 원심 압축기를 채택하고 직경이 작은 터빈 부품 탓에 소형 경량화를 실현했다. 이 엔진에 설치된 압축기는 침식에 내성이 높은 슈퍼 와이드 코드 블레이드를 채택하고 열처리와 연마를 2회씩 가공해 높은 신뢰성을 확보했다. 또한 MG5-110은 전자 제어식 가변 회전 기능이 딸려 있어서 메인 로터 회전수 100퍼센트에 대비 90퍼센트의 낮은 소음이 가능한 비행 모드를 버튼 하나로 전환할 수 있으며, 이때 소음을 5데시벨이나 낮출 수 있다. 실제로 한쪽 엔진만 공회전할 때는 놀랄 정도로 조용하다.
복합소재로 제작된 4엽 메인 로터는 작은 직경에 고회전으로 양력을 확보하고, 테일 로터는 10장의 블레이드를 회전시키는 페네스테론 방식인데 아에로스파시알의 특허는 만료되어 있었다. 여기에 면적이 넓은 수직 미익으로 직진 비행시 추가 동력없이 요잉 안정성을 높여준다. 동체는 복합 재료를 쓰지 않은 경금속 구조로, 둥근 머리 리벳을 많이 써서 생산비용을 아끼고 있다. 기기 배치는 점검 및 관리 효율성을 고려했고 신뢰성 있는 부품을 채택함으로써 운항 비용을 줄일 수 있게 배려되었다.
6. 원형기 추락[편집]
2000년 11월 27일, 초호기(제조번호 1001 / 등록부호 JQ6003)는 미쓰비시 직원에 의해 예심 비행시험을 하다가 테일 로터 블레이드의 이상으로 조종성이 나빠진다는 교신을 보내왔다. 14시 40분경 미에현 스즈카 시에 불시착을 시도하던 기체는 그대로 추락했고 기장이 사망하고 5명이 부상을 입었다. 초호기는 파손이 심해 그대로 폐기되었다. 비행 시험 동안에 추락하는 사고는 일본에서 전후에는 처음 일어난 사건으로, 초미의 관심이 쏠리게 된다. 추락 원인은 시험 도중에 테일 로터에 부속된 No.10 블레이드가 재질 피로로 인해 떨어져 나가며 다른 블레이드에도 복구 불능의 손상을 입혔고, 그로 인해 요잉 조종이 안되어 일어난 것으로 추정된다. 잠시 불안하게 비행을 유지하던 기체는 오른쪽으로 제어할 수 없는 날카로운 선회에 빠졌고, 기장은 이것을 회복할 수 없었다.
사고를 일으킨 10번 팬 블레이드가 피로로 떨어져 나간 것에 대해서는 복합소재 블레이드 개발에서 한계 사용 시간을 설정하는 하중이나 온도 조건 등이 알맞지 않았기 때문에 피로가 개발진들이 예상한 시기 보다 일찍 온 것이었다. 거기에 더해, 사고기는 생산 기체 보다 가혹한 사용 조건 하에서 여러가지 테스트에 동원되고 있었음에도 팬 블레이드에 대한 점검이나 정밀 검사, 오버 홀 주기에 관한 매뉴얼조차 정해지지 않은 상태였다.
큰 타격을 가져온 이 추락 사고 이후 미쓰비시 기술진들은 테일 로터는 처음부터 재설계하고 기체 강도 향상 작업을 추가시킨 다음, 2002년 10월에 형식 설계 변경에 따른 승인을 교통부로부터 얻었지만 이미 그 평가는 땅에 떨어진 다음이었다.
7. 실패한 판매[편집]
생산형인 MH2000A는 항공국의 지적을 수렴하여 캐빈의 창문을 더 크게 만들어 형상이 약간 달라졌다. 양산기의 가격은 대당 4억 엔 수준으로 방재, 경찰, 소방, 기업 VIP 수송 등 다양한 고객을 대상으로 삼고 10년간 100대를 판매할수 있기를 기대하고 계획을 진행했다. 양산 1호기인 JA002M은 1999년 10월 1일에 헬기 관광업체인 엑셀 항공(EXCEL AIR SERVICE INC.)에 납품되었고 같은 해 11월부터 시내 야간 관광 비행에 이용되었다. 엑셀 항공은 MEITEC가 소유한 기체인 JA003M호기까지 추가시켜 2대로 운항을 했지만, 나중에 두 기체는 모두 미쓰비시로 되돌려졌다. 일본의 우주항공 연구 개발 기관인 JAXA에도 1대가 팔려 나갔다. 미쓰비시 측은 경찰, 소방, 닥터 헬기에 더해 자위대에 군용으로도 판매할 의향을 내비쳤으나, 결국 더 이상의 판매는 이어지지 않았다.
처녀 비행에서 10년이 지나도 주문은 없자, 공장의 생산라인은 사실상 정지 상태에 빠졌고 심지어 공식 웹사이트에는 사진 2장이 달랑 올려져 있을 뿐이었다. 원형 1호기는 사고로 대파되고, JAXA에 팔린 2호기는 나중에 자유 낙하 충격 시험에 사용되었다. 따라서 MH2000의 시험 제작기는 현재 남아 있지 않다.
2013년 3월에 JAXA 소유 기체인 JA21ME도 등록이 말소되고 장비 운영을 공식적으로 종료한 지금, 이 헬리콥터가 날으는 모습은 볼 수가 없게 되었다. 이때 등록 말소된 기체 중 JA007E호기는 일본의 항공 전문학교 노토 공항 캠퍼스에서 지상 교보재로 사용되고 있다.
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