spitfire 스피트화이어, 스핏화이어, 스피트파이어

Spitfire


이차대전 영국의 자존심
독일에게 첫 패배를 안겨준 전투기


들어가기 전에 홈지기 한마디

이차대전, 영국의 본토 항공전..... 영국의 하늘은 연일 독영 항공기들의 처절한 사투가 벌어지고 있었고, 지상에서는 많은 영국민들이 가슴을 조리면 생생히 이 광경을 지켜보고 있었다. 그들 중 대부분은 영국의 전투기가 어떤 것이 스피트화이어고, 어떤 것이 허리케인인지도 구별도 못하는 평범한 시민들이었으나, 독일기가 하나씩 격추될 때마다, 이구동성으로 소리질렀다. "우리의 스피트화이어가 독일 폭격기를 또 한대 격추시켰다!" 스피트화이어는 영국 공군의 대들보였고, 그 조종사들은 영국 국민들의 영웅이었다.


◆ 스피트화이어의 개발

사실, 전투기들 중 그 탄생기부터 마지막 일선에서 물러날 때까지 항상 1위 자리를 지켜낸 기종은 매우 드물다. 영국의 스피트화이어는 몇 안되는 이런 행운을 누린 기종으로, 유년기부터 항상 1등을 고수해왔고, 마지막에도 승리자로서 자리를 물러난 뛰어난 기종이었다. 또 독일의 갈란트 장군도 루프트바페 사령관 괴링에게 "우리 비행단의 기종을 스피트화이어로 바꿔주십시요" 라고 말한 일화가 있을 만큼, 스피트화이어기는 자타가 공인하는 명기였다.

향수어린 슈나이더 컵 경주 대회

[사진] 20세기초, 항공의 개척시대에 속도 경쟁에 불을 지폈던, 슈나이더 컵 경주 대회.... 좌측 사진의 실제의 슈나이더 컵을 보여주는 사진이다.


1921년, 2년에 한번씩 개최되는 항공기 경주대회인 슈나이더컵 대회가 열렸다..... 원래 이 경기는 잭 슈나이더(Jack Schneider)라는 사람이 일차대전 전에 창시 했는데, 1년에 한번씩 세계각지의 내놓라는 항공기들을 모아놓고 서로의 기량을 겨뤄 보는 최신예기들의 잔치였다.

그런데 특이한 것은 이대회에 참가하는 항공기들은 모두 수상 항공기였는데, 그것은 엄청난 속도를 자랑하는 항공기들이 이착륙하기에는 당시 비행장의 규모가 작아서, 대안으로 수상이착륙기들이 대상이 되었다고 한다. 이 슈나이더 컵은 일차대전 후에는 2년마다 한번씩 개최되는 것으로 바뀌었는데, 바로 1921년 스피트화이어의 아버지격이 되는 슈퍼마린 씨라이온(Sea Lion)기가 슈나이더컵의 우승을 거머 쥐게 된 것이다.


슈나이더 컵에서 우승한 영국팀들이 우승기 S6기 앞에서 포즈를 취하고 있다. 중간에 모자를 쓰고 서 있는 사람이 S5, S6기 씨리즈와 스피트화이어를 설계한 레지날드 미첼이다.


이때 씨라이온기가 보여준 속도는 시속 234 km/h 로 당시로서는 놀라운 기록이었다. 이후 슈퍼마린 항공기는 1930년 초 슈나이더 컵 대회가 없어지기 전까지 S-5형과 S-6형 씨리즈가 연속 우승을 차지하는 놀라운 성능을 보여주었다고 한다.



1931마지막 슈나이더 컵 대회(사실 1931년 이후 중단되었다가, 요사이에도 한다는 이야기가 있더군요)에서 우승한 영국 슈퍼마린사의 S6B기의 모습



역대 슈나이더 컵 우승기들
(속도는 평균시속 km/h)

일차대전이전....
1913 Monocoque기 72
1914 Sopwith 항공사의 'Tabloid'기 139
1919 대회취소

일차대전이후....
1920 SIAI 항공사의 S.12기 172 1921 Macchi 항공사의 M-7bis기 189 1922 슈퍼마린항공사의 Sea Lion II기 234 1923 Curtiss 항공사의 C.R.3기 285 1925 Curtiss 항공사의 R3C-2기 374 1926 Macchi 항공사의 M-39기 396 1927 Supermarine 항공사의 S.5기 453 1929 Supermarine 항공사의 S.6기 528 1931 Supermarine 항공사의 S.6B기 547

슈나이더 컵 하면, 항공 애니메이션 "붉은 돼지"에서도 이야기가 나오는데, 붉은 돼지에 나오는 항공기들은 모두 수상기들들인 점도 이 슈나이더 컵을 염두해 둔 것으로 생각된다. 또 1920년 우승한 SIAI(SAVOAI)의 S 12기가 붉은 돼지가 탑승하는 붉은 항공기의 모델이 된 SIAI S21기의 원형이라는 설이있다. (물론 엔진의 부착부를 비롯해 약간의 차이는 있지만, 이것은 붉은 돼지의 감독 미야자키의 실수였다고 말하는 사람도 있다.)


또 붉은 돼지 포르코와 숙명의 라이벌로 나오는 미국인 커티스란 인물도 역시 1925년 우승을 차지한 미국의 커티스 항공사에서 이름을 딴 것이 아닌가 생각된다. 실제로 붉은 돼지에 나오는 인물, 커티스가 몰던 항공기는 1925년 슈나이더 컵에서 우승한 복엽수상기 R3C와 같은 기종이다.(또 내용상으로도 커티스가 두 번이나 슈나이더컵을 차지했다고 나오기도 한다) 그런데 한번 더 살펴보면, 1925년 실제로 커티스기를 몰고 슈나이더 컵을 차지한 조종사는 지미 두리틀(james Doolittle)로 나중에 이차대전기간 중 일본의 수도 "동경폭격"을 지휘하게 될 인물이기도 했다. 그렇다면, 붉은 돼지에 나오는 푼수기로 똘똘 뭉친 그 커티스란 캐릭터는 지미 두리틀을 은근히 묘사한것이 아닐까?.... 미야자키 감독의 친척 중에 그 동경 폭격으로 사망한 사람이 있는 것은 아닐까?.... ^.^



◆ Bf 109와 스피트화이어

[사진] 자신의 생명을 태워가면서까지, 끝까지 사명감을 갖고 스피트화이어의 원형기를 완성한 영국 항공기 설계의 대가, 레지날드 미첼의 모습..... 그는 독일이 일어날 것이라는 사실을 직감하고, 병마에도 불구하고 혼신의 힘을 스피트화이어에 쏟아부었다.


이 슈퍼마린사의 항공기들은 항공기 설계자 레지날드 미첼(Reginald Mitchell)의 작품이었고, 자연스럽게 이차대전 최고의 전투기로 명성을 얻게 되는 스피트화이어 개발로 이어졌다. 그런데 스피트화이어의 설계가 완성되기 전, 레지날드 미첼은 위암에 걸려 1933년, 수술을 받게 되었으며, 이후 건강은 점점 악화되기 시작했다.

1934년에는 요양차 독일에 머물며 휴식 시간을 가지게 되었은데, 이때 그는 히틀러 정권의 힘과 다시 일어서는 독일 공군을 목격하게 된다. 미첼은 머지않아 일차대전과 같은 전쟁을 치르게 될지도, 그리고 독일 공군을 적으로 다시 만날 지도 모른다는 예상을 하게 되었고, 더 이상 시간을 지체할 수 없다는 것을 직감하였으며, 절대안정을 권유하는 의사의 충고를 무시하고 새로운 전투기 설계에 매진하게 된다.

[사진] 드디어 완성된 스피트화이어 원형기.... 시험비행하는 날 찍은 사진으로, 이 원형기 설계후 레지날드 미첼은 눈을 감고 만다. 아쉽게도 그는 자신이 설계한 이 전투기가 자신의 조국을 구하는 모습을 보지 못한 것이다.


이것은 자신의 생명을 던져 영국을 구하고자한 충정이었으며, 또 상대 항공기에 절대 뒤지지 않겠다는 진정한 프로정신을 보여주는 일이기도 했다. 드디어 1936년 불멸의 역작 스피트화이어 원형기의 설계를 마친 후, 그는 편안히 눈을 감을 수 있었다. 때는 1937년.... 그의 나이 고작 42세였다. 사실 그가 전투기 프로젝트에 헌신한 밤과 낮이 그의 생명을 단축시킨 것이었지만, 아마도 그는 죽음을 앞두고 후회는 없었을 것이다.

그리고 미첼이 그렇게 열정을 쏟은 스피트화이어는 후배 설계자들에 의해 계속 업그레이드되면서, 영국을 구하게 된 것이다. 스피트화이어 원형기가 처음 처녀비행을 한 것은 1936년 3월 5일로, 이차대전 전 기간을 통해 라이벌로서 혈전을 치뤄나갈 운명의 적수, 독일의 Bf 109와 거의 비슷한 시기였다. (Bf 109보다 단지 10 개월이 뒤진 셈이다.)



그럼 여기서 스피트화이어와 메서슈미트 109의 설계상의 차이를 알아보자
두 기종의 가장 큰 차이점은 주익(앞날개)의 구조에서 찾을 수 있겠다. 그리고 이 차이는 설계자들이 추구하던 전투기 최상의 요소가 어떤 것인지 말해주는 것이기도 하다. 즉 전투기의 성능을 설명하는데에는 크게 3가지 요소를 들수 있는데, 속도, 상승력, 선회력이 바로 그것이 아닐까 생각된다.



스피트화이어의 원형기.... 2날 목재 프로펠러에 아직은 좀 투박한 모습을 하고 있지만, 레지날드 미첼의 유지를 이어 받은 후배 설계자들에 의해 지속적으로 업그레이드 된다.


이 3요소 중 당시 거의 모든 나라에서 첫번째 순위로 꼽은 것은 역시 속도였던 것 같다. 다음 남은 두가지 선회력과 상승력은 국가 마다, 선호도가 달랐던 것 같다. 스피트화이어의 설계자 미첼은 아마도 속도 다음으로 선회력에 중점을 두지 않았나 생각된다. 스피트화이어는 우아함 마저 느껴지는 멋진 곡선의 넓은 주익을 가지고 있으며, 날개 자체에 하중을 줄이기 위해 애썼으며, 넓고 가벼운 날개는 스피트화이어에게 멋진 기동과 빠른 선회력을 선사해 주었다.

이에 반해 Bf 109의 설계자 빌리 메서슈미트는 상승력에 매우 큰 비중을 두었던 것으로 보이는데, 날개에 몇가지 특수한 장치를 보태, 전반적으로 날개하중이 증가되어, 선회력은 어느정도 희생해야 했지만 놀라운 상승력을 얻게 된 것이다.

여기서 말한 몇가지 장치란 극간 앞전(slotted leading edge 극간 앞전)과 극간 플랩(slotted trailing edge flap)을 말한다. Bf 109의 주익의 앞면을 자세히 보면, 중간 정도부터 날개끝 부분까지 약간 튀어나온 구조물을 볼 수 있는데 이것이 "극간 앞전"으로, 가늘게 홈이 파여있는 모습을 하고 있어, 비행시 받음각이 증가할 때 날개 상부에 생기는 공기와류와 흐름 박리 현상을 줄여, 더 많은 양력을 얻어 낼 수 있었고 결과적으로 상승력이 향상되었다.


[그림] 극간 앞전 (slotted Leading edge)의 모습을 보여주는 단면도.... 이렇게 극간 앞전이 아래로 작동되면, 지속적인 상승시 날개 위쪽에 발생하는 공기 흐름 박리 현상을 어느정도 막을 수 있어, 뛰어난 상승력을 얻을 수 있다.

이런 설계를 해낸 빌리 메서슈미트는 천재라 할 수밖에 없겠다. 현대 전투기 중에서도, 짧은 거리내에 상승해 이륙해야하는 미국 항모탑재기 F-14 톰켓에도 이 극간 앞전 플랩이 장착되어 있다고 한다.



메서슈미트 109의 앞전 플랩을 보여주는 모습... 오른쪽 사진을 보면, 그 모습을 잘 볼 수 있다. 이런 섬세한 장치를 위해, 109의 날개의 하중이 증가되어, 스피트화이어보다 선회력은 딸리게 되나,, 상승력은 비교가 안되었다.


또 메서슈미트 109의 후방 플랩에는, 작동시 플랩과 주익 사이에 공간이 생기는 극간 플랩을 고안해, 스피트화이어의 스플릿 플랩에 비해 상승력을 증대시켜주었다고 한다. 이렇게 극간형(slotted type)으로 날개를 만드는 것은 당시로서는 매우 섬세한 기술이 필요했다고 하며, 기계적 장치가 더 첨가되어야 했고, 이에 따라 주익의 하중이 증가해 선회력은 스피트화이어에 비해 약간 떨어졌지만, 만족할 만한 상승력과 급강하 능력을 보이게 되었다.






위 그림 중 A 그림은 메서슈미트의 극간 플랩(slotted flap)을, B 그림은 스피트화이어의 스플릿 플랩(split flap)을 그린 단면도이며, 아래 사진은 Bf 109의 극간 플랩을 확대해 보여준다. 극간 플랩을 이용하면, 벌어진 틈으로 공기가 유입되어 극간 앞전과 같이 상승력을 얻을 수 있다


결론적으로 스피트화이어는 선회전을 장기로 하는 턴파이터였다 할 수 있으며, 메서슈미트 109는 상승력을 장기로 하는 에너지 파이터였다고 볼 수 있다. 사실 설계상 어떤 부분에 중점을 두었냐에 따라 전투기의 성능은 많이 차이가 나며, 각 기종 마다 공중전 방식이 달라지므로, 어떤 기종이 더 우수하냐는 따지기 힘들다. 무엇보다 중요한 것은 조종사 자신이 그 기종의 장단점을 잘 알고, 어떻게 활용하느냐 하는 것이다. (사실 이것도 어느정도 전투기 기량이 비슷해야 비교가 되긴 하겠지만...)





제 2 장 스피트화이어의 각버전들

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영국을 구한 전투기라면, 누구나 허리케인과 스피트화이어를 지목할 것이다. 영국의 항공전 당시, 숫적인 열세에도 불구하고 독일 Bf 109들과 자웅을 겨루어 당당히, 루프트바페에게 첫 패배를 안겨준 것은 스피트화이어였다.