Yakovlev

 
 
선회력과 속도를 갖춘 화려한 검객, 소련의 야크기
 
[1] 야크의 탄생
 
소련 엘리트 비행대의 조종사들은 멋진 기량을 보유하고 있었다. 그들은 선회전에 탁월했고, 우리는 고고도 공중전에서 뛰어났다. 우리가 오늘 5기의 적기를 격추시키고, 다음날 출격하면, 소련은 하루만에 다시 5기를 채워, 우리를 맞이했다. 그들은 떨구어도 떨구어도 끝이 없었다.
 
 
 
 
 
 
항공시대의 과도기
 
복엽기에 비해 단엽기의 가장 두드러진 장점은 무엇일까? 여러가지 요소들을 들수 있겠지만, 그중 하나만 꼽으라면, 아마 속도가 아닐까? 2중 주익을 갖는 복엽기는 구조상 항력을 많이 받을 수 밖에 없어, 일차대전 이후 이미 최고 속도의 한계에 도달했다. 복엽기에서 단엽기시대로 넘어가는 항공의 과도기 1930년대... 서유럽 차세대 전투기 개발과정 역시, 속도 경쟁이 될 수 밖에 없었다. 각국의 항공기 설계자들은 최우선적으로 전투기 속도에 역점을 두면서, 한편으로는 선호하는 비행 특성을 자신의 분신인 전투기에 심어 넣으려 애썼다. 일예로 독일의 빌리 메서슈미트의 경우, 상승력으로 대표되는 수직기동 쪽으로, 또 영국의 레지널드 미첼의 경우, 선회력으로 대표되는 수평기동 쪽으로 촛점을 맞춘 것이다. 이런 다양성은 설계자들이 가지고 있는 공중전에 대한 가치관의 표방이기도 했다.
 
 
[사진] 야코블레프의 모습.... 항공의 과도기, 소련의 항공 설계의 대가... 이차대전 초기 동부전선을 지켜낸 야크기의 설계자다
 
1936년, 소련의 항공기 설계자 알렉산드르 야코블레프는 서유럽 각국을 방문해 신예 전투기들을 볼 수 있는 기회를 갖게 되었다. 그는 영국의 스피트화어와 독일의 Bf 109, He 100을 보고는 놀라움을 금치 못했으며, 속도 경쟁에서 살아 남는 전투기만이 창공의 승자가 된다는 것을 직감하게 된다.
 
이런 와중, 야코블레프의 머릿속에만 담겨 있던 소련 차세대 전투기의 구상이, 드디어 세상의 빛을보는 계기를 맞이 하게 된다. 즉 이차대전 직전, 스페인 내전(1936-1939)이 발발하면서, 세계각국 전투기들이 한꺼번에 실전 시험 무대에 오른 것이다. 서유럽의 땅 끝에서, 세계최강을 꿈꾸는 루프트바페와 동유럽의 맹주를 자처하던 소련 공군의 한판대결이 벌어졌다.(스페인 내전 초에 영국과 프랑스는 불간섭 조약에 서명함으로써, 전투는 독일과 소련의 싸움이 되어 버렸다.)
 
그러나 참전한 소련의 주력기들 중, 게중 뛰어나다는 I-16의 경우만 보더라도, Bf 109와는 비교가 되지 않았다. 물론 복엽기 스타일에서 탈피해 단좌 저익 단엽의 형태를 가지고 있었지만, 이미 시대에 뒤떨어진 기종이었다. 즉 I-16은 타고난 턴파이터였으나, 속도가 너무 느렸을 뿐 아니라, 상승력도 만족스럽지 못했다. 속도가 떨어지는 전투기는, 비록 선회의 장기를 가지고 있다손 치더라도, 이것은 단지 방어의 수단으로 밖에 쓰일 수 없다. 속도와 파워를 가진 Bf 109는, I-16의 날카로운 선회를 상승이나 빠른 이탈로 따돌리고는, 자신에게 휠씬 유리한 조건으로 재공격을 감행할 수 있었다. 한마디로 공중전 에너지를 그만큼 빨리 만들어 내고, 빠른 시간에 축적해 두었다가, 곧바로 공격 기동에 써먹을 수 있었다.
 
 
[그림] 스페인 내전에 참가한 Bf 109의 모습... 스페인 하늘 아래 이기종을 따라올 자는 없었다.
 
온라인 비행시뮬레이션에서 I-16이나 제로센과 같이 속도가 느린 턴파이터에 탑승해, 선회는 쳐지지만, 빠른 속도의 적기와 한번이라도 겨루어 본다면, 공중전에서 속도가 얼마나 중요한 요소인지 깨닫게 될 것이다.
 
자신의 전투기가 적기에 비해 현저히 속도가 쳐질 경우, 자신은 언제나 방어자의 입장에 서게 될 수 밖에 없다. 다른 전투에서도 마찬가지겠지만, 공중전 역시, 누가 선제 공격을 할 수 있느냐가 매우 중요한 승부의 요가 된다. 그리고 속도는 이 공격권과 이탈권 모두를 결정해 버린다. 한마디로 이런 차이로 말미암은 공중전은 생쥐와 그것을 가지고 노는 고양이의 싸움이라고 보면 되겠다.
 
마치 배부른 고양이가 먹기 위해서가 아니라 단지 놀이감으로 가지고 놀다가, 마지막 순간 지칠대로 지친 생쥐의 숨통을 끊듯, 독일의 Bf 109 초기형들은 에너지 기동에 약한 소련전투기들을 거침없이 격추시켜 나갔다. 훗날 1941년 6월, 소련하늘의 도륙을 예고나 하듯.....   소련은 충격에 빠졌고, 자신들에게도 빠른 속도의 신예기가 절실하다는 것을 뼈저리게 느끼게 된다. 이때가 1939년..... Bf 109의 개발이 1930년대 초부터 꾸준히 진행되어왔고, 소련은 이제서야 정신을 차린 것이니, 이미 몇년이나 뒤쳐진 상태였다. 그러나 늦어버렸다고 생각한 때가 가장 빠른 때라고 했던가?
 
 
 
 
Yak-1   1940년
 
전투기 속도를 결정하는 가장 중요한 부분은 역시 엔진이다. 1939년 당시 소련에도 1000 마력 이상의 엔진이 이미 개발되어 있었고, 새로운 엔진을 기초로 야코블레프는 야크 전투기의 모체에 해당하는 I-26기의 설계에 들어가게 된다. 이때가 1939년 5월.... 야코블레프는 목재로 틀을 짜고 그위에 캔버스천이나 얇은 나무 합판으로 스킨을 씌운 훈련기(UT-1) 제작 경험이 있었고, 이것이 야크기의 설계에도 많은 부분 이식되었다고 볼 수 있겠다.
 
 
야크기의 모체가 된 I-26의 1호기의 모습... 기수부분이 스피트화이어나 허리케인을 쏙 빼닮았다.
 
 
설계를 시작한 지 단 6개월후인 1939년 12월, I-26기의 첫번째 시험기(I-26-1)가 완성되었는데, 이런 빠른 작업은 소련 당국의 독촉도 있었지만, 야코블레프를 비롯한 45명의 설계팀과 150여 명의 기술자들이 자국의 차세대 전투기 개발은 자신들의 몫이라는 일념으로 밤을 낮삼아 매진한 결과였다. 1940년 1월초에는 대망의 처녀 시험 비행이 이루어져, 586 km/h의 놀라운 속도를 보여주었고 기동성 역시 만족스러웠다. 엔진은 당초 기관포가 올려진 M-105P를 사용하려 했지만, 생산에 문제가 있어, 클리모프(Klimov) M-105 엔진(1050 마력, 12 실린더 수냉식)을 탑재했다.
 
 
 
I-26 2호기의 모습... 야크-1과 동일하다고 보면 되겠다. 물론 세부적인 차이가 조금 있었지만.....
 
 
그러나 얼마후 I-26-1기가 착륙도중 랜딩기어 문제로 파괴되면서, 시험 비행사 마저 사망하고 마는 비극을 격게 된다. 그러나 야코블레프는 실망하지 않고 2호기의 설계에 정진해, 1940년 4월말, I-26-2기가 세상에 모습을 드러냈다. 목재와 금속틀로 동체 뼈대를 만들고, 엔진 카울링은 전 금속제 스킨을 덮었으며, 주익은 목재 날개보 위에 2.5 mm에서 5mm 두께의 얇은 합판 스킨을 깔았다. 미익은 크기를 좀더 키워, 목재로 틀을 짜고 캔버스천을 이용해 마무리를 했다. 또 냉각 흡입구를 엔진 위에서, 기수 아랫쪽으로 옮겨, 이후 버전에 그대로 적용된다. 무장은 20 mm 기관포(120발 장전, 프로펠러 축에 장착) 1정과 2정의 7.62 mm ShKAS 기관총 2정(각기 380발 장전, 캐노피 앞 카울링에 배치)을 장착했으며, 조종석 뒤쪽에 약 8 mm 두께의 장갑판을 댓고, 4겹 합성수지로 된 자동 봉입 연료 탱크를 탑재했다.
 
 
 
야크-1의 겨울 도색과 스키장착한 모습... 아래 이 장비에 대한 설명이 테이블에 추가되어 있으니 참고하시길.... 아직 캐노피 뒤쪽이 레이저백 형태다.
 
 
캐노피가 전방향주시가 되게끔 바뀐 야크-1M 형의 모습...
야크-1기 중 가장 다듬어진 세련된 모습을 한 버전이다
 
 
야코블레프는 시험기를 3대까지 만들어 점진적으로 단점을 보완해 나가려 했다. 즉 I-26-1, I-26-2, I-26-3기까지 순차적으로......  그런데, 당시 소련 당국은 하루라도 빨리 차세대 전투기를 보유하려, 안달이었고, 마지막 시험기 I-26-3기가 만들어 지기도 전에, I-26-2를 대량 생산하기로 결정했다. 아직 많은 단점들(랜딩기어 문제, 캐노피 개폐의 문제, 엔진 냉각의 문제 등등)이 해결되지 않았으나, 생산과정에서 보완키로 하고, 야코블레프의 이름을 따, Yak-1이라는 정식 명칭으로 양산되기 시작한 것이다. 이로써 야크기는 서유럽의 챔프 루프트바페와 맞서는 동유럽의 선봉장이 되었으며, 형제기 La가 실전에 배치되기 전까지, 동부전선 상공을 지켜내야하는 운명적인 탄생을 시작한 것이다.
 
 
 
 
 
목검과 진검의 대결   - 실전의 Yak-1기들과 Bf 109 -
 
Yak-1이 처음 일선에 배치되자, 소련 조종사들은 일제히 환호성을 올렸다고나 할까?   I-16기에 비해 100 km/h나 빠른 속도를 지니고, 기동 역시 만족스러울 뿐 아니라, 조종이 매우 쉽고 안정적이었다. 단 후방동체와 미익의 무게가 너무 가벼워, 무게 중심이 기수쪽에 치우쳐 있어, 착륙할때, 브레이크 작동에 방심하면, 기수를 땅에 쳐박을 수 있는 등 몇몇 단점을 제외한다면, 날기에도 벅찼던 I-16보다는 훨씬 비행감이 좋았고, 조종이 쉬웠다.
 
당시 소련 전투 조종사들이 이수받는 훈련 비행시간은 총 25 - 50 시간이 고작이었다. 즉 여러분이나 홈지기도 전투 조종사가 될 수 있었다. 당시에 태어나기만 했다면.... 정말 황당하지 않은가? 비행기라고는 한번도 본적 없는 시골 농부나 도시 공장 근로자들이 단 몇시간만의 훈련을 마치고, 곧바로 자신의 애기에 올라 적진을 향해 날아가야했다. 이렇게 보면 독소전 초기 소련공군의 도륙에 가까운 참패는 어찌보면 당연한 것인지도 모른다. 몰기 어렵기로 유명한 I-16기에 부담을 느끼던 신참 조종사들에게 새로이 등장한 야크기는 구원과도 같은 기종이었다. 왜냐면 아무리 미숙한 조종사라도 일단 창공에 띄워 놓기만 하면, 이 야크기는 독일 어떠한 기종보다도 빠른 선회와 날카로운 기동을 가능케했으니.......
 
 
 
야크-1기 초기형들의 모습.... 드넓은 평원에 이륙을 준비중이다. 아직 캐노피가 레이저백 양상임을 볼 수 있다.
 
 
1941년 6월, 독소전이 발발했을 당시, 총 400 여대의 야크-1기가 생산되어 있었으나, 일선에 배치된 야크기는 상대적으로 적었고, 조종사의 기량차가 심해, 소련은 참패를 거듭했다. 독소전 개전 첫날, 소련은 단 하루만에 1200 여대의 항공기를 잃었다. 그것도 대부분 떠보지도 못하고, 활주로에서...... 일단 이륙을 하더라도 격추대 피격추비는 10 대 1에 육박했다고 하니, 역시 공중전에서 무엇보다 중요한 것이 조종사의 기량이라는 것을 다시금 느끼게 한다.
 
(물론 소련에도 스페인 내전에 참가했던 숙련된 조종사들이 많았지만, 이들 대부분이 독소전 발발전에 스탈린에게 숙청당하고 말았다. 즉 1937년과 1939년 사이 소련 공군의 파일롯 중 5616 명이 정치적인 이유로 해고, 처형 내지는 감금당했고, 독소전 당시 소련 공군의 일선 지휘관들 중 90 퍼센트가 그자리에 오른지 6개월 미만이었다. 정말 한심하기 그지없는 노릇이다. 조종사의 기랴을 무시하고, 뛰어난 전투기만 있으면, 공중전에서 승리한다는 소련의 오판은 개전 보름만에 4100 여대의 항공기가 괴멸되는 뼈아픈 참패를 격어야만 했다. 즉 1941년 6월말까지 양측의 손실은 독일 150대, 소련 4100대였다.)
 
 
 
 
야크기를 쫓는 109의 모습.... 정말 앞에서보니 스피트화이어와 구별이 잘 안된다....^.^ 요즘 한창 뜨고 있는 비행시뮬레이션 IL-2의 한장면이다.
 
 
1941년과 1942년 사이, 야크-1기는 지속적인 업그레이드 과정을 밟았다. 3000 m 이하의 고도에서는 Bf 109기 보다, 50 km/h 정도 속도가 빨랐고, 기동 역시 뛰어났다. 그러나 1941년 가을 Bf 109F-2가 등장하면서, 뛰어난 상승력으로 야크기를 압도해버리자, 소련은 엔진을 M-105P에서 M-105PA, M-105PF(나중에 VK-105PF로 명명된다. 1260 마력)등 개량된 버전으로 교체시켜 야크기에 파워를 실어주려 했다. 그러나 1942년 스탈린그라드 전투는 소련공군으로 하여금 또 한번의 시험에 들게 했다. 비록 결과적으로는 스탈린그라드 전투에서 소련이 승리를 얻어냈지만, 양측 전투기만 따로 떼어내 본다면, 결코 만족스러운 결과가 아니었다. 즉 한단계 업그레이드된 Bf 109F-4형과 Bf 109G-2 형이 투입되기 시작하면서, 이들은 야크-1 보다 기동성과 상승력, 속도등 거의 모든 면에서 뛰어난 면모를 유감없이 과시한 것이다.
 
그러나 독일의 제공권 석권은 그리 오래 가지 못했다. 바로 야크-1기 중 최상의 정제된 모습을 한 새로운 버전이 등장한 것이다. 이 새로운 야크-1기은 1942년 중반이후 전선에 모습을 드러냈는데, 종전 버전의 문제거리였던 후방시야의 개선을 위해, 또 항력을 최소화하기 위해, 유선형 구조에 중점을 맞춰 개발된 Yak-1B 전투기였다. 종전의 레이저백(razorback) 형태의 조종석을 대폭 뜯어 고쳐, 후방 동체를 과감히 잘라내고, 전방향 시야가 가능한 캐노피로 교체했고, 이로인해 8.5 kg 정도의 중량 감량이 이루어졌다. 게다가 두정의 7.62 mm 기관총을 한정의 12mm UBS 기관총(200발 장전)으로 교체해 총 탄환수는 줄었지만, 단위면적당 파괴력이 향상되었다.
 
 
 
 
여성 최고의 에이스 릴리야 리트비야크의 애기 야크-1B.... 그녀는 야크기를 이용해 12기 격추를 달성하지만, 끝내 독일 109 8대와의 대결에서 전사한다.
 
 
이 새로운 야크-1B는 5000 m 이하에서 Bf 109G-2 보다 빠른 속도로 비행할 수 있었을 뿐아니라, 고유의 장기인 날카로운 선회로 독일기를 압도했다. 비록 5000 m 이상에서는 독일기가 속도면에서 약간 우세를 점했지만, 이것은 그리 괄목할만한 차이는 아니었고, 엄밀히 말해 고도 8000 m  이하에서는 전반적으로 야크-1B기들이 독일기에 비해 유리했다. 단적인 예로 1943년 1월 야크-1B기들이 총 38회의 공중전에 참가해, Bf 109F 5대, Fw 190 6대를 포함해 총 25기의 독일기를 격추시켰는데, 야크기의 손실은 단 6기에 불과했다.
 
 
Yak-1 후기형
엔진 : 클리모프 M-105PA 12 실린더 수냉식 엔진 (1050 마력)
동체길이 : 8.47 m
주익길이 : 10.00 m
기체높이 : 2.64 m
기체중량 : 2347 kg . 완전적재시 2847 kg
최고속도 : 336 mph(540km/h)
항속거리 : 435 miles (700km)
무장 : 20 mm ShVAK  기관포 (140 발) 1정,
         12.7 mm UBS 기관총 (348 발) 1정
         50 kg 혹은 100 kg 투하용 폭탄 2발
         RS-82 로켓 6발
 
 
 
야크-1기의 변종들
 
[사진] RS-82 로켓을 각 주익에 3발씩 총 6발 탑재한 야크기의 모습... 랜딩기어는 스키로 대신했다.
 
 
1941년 10월경부터 주익에 총 6발의 RS-82 로켓탄을 장착한 야크-1이 실전에 투입되었다. RS-82는 기동성을 저하시키는 결정적인 단점을 안겨 주기는 했으나, 굉음을 내며 발사되는 이 로켓의 위력은 상당했고, 무엇보다 독일 조종사들에게 심리적 위축을 안겨 주었다.
 
간혹 RS-82가 직접 명중으로 적기를 격추시키기도 했으나, 극소수였고, 대부분은 500-800 m 정도로 시간을 맞춘 지연신관에 의해 자동폭발되게 설정해 둠으로써, 파편으로 적기에 데미지를 입히는 경우가 더 흔했다. 이것은 헤드온에 상대적으로 약한 야크기의 단점을 보강해 주었다. 멋모르고  정면으로 달려드는 독일기들은 야크의  RS-82의 산탄에 맞아, 데미지를 입은 채로 조우해야 했다. 만약 이때 플랩이라도 맞을 성 싶으면, 이미 승부는 끝난것이나 마찬가지였다.
 
RS-82의 조준은 기관총을 몇발 점사하면서, 그 탄흔을 보고 목표물에 조준하는 원시적인 방법을 사용했지만 꽤 신뢰성이 높았다. 즉 100회 발사당 불발탄은 1발 정도에 불과했다고 한다. 로켓 장착이 가능한 야크-1이 총 1140여대 생산 운용되었고, 1942년 말, Il-2 전폭기가 대량으로 실전에 배치되면서 RS-82와 투하용 폭탄을 적재하던 야크는 그 임무를 슈투르모빅에게 인계하게 된다.  
 
 
[사진] 위의 사진 기체의 옆모습을 찍은 사진이다
 
 
1941년 겨울부터 1942년 초까지 일부 야크-1 전투기들이 스키를 랜딩기어 대신으로 장착 사용하였다. 정확히 말해 야크기 뿐 아니라, LaGG-3, MiG-3등도 이 장구를 사용했는데, 혹독한 대자연의 환경 속에서, 생존해 나가기 위한 인간들의 미미한 방책이었다고 보면되겠다.
 
스키는 별도의 부가 장비 없이 랜딩기어 바퀴를 떼어내고, 그자리에 부착시킬 수 있는 간편한 구조를 가지고 있었다. 그러나 스키 자체 무게가 123 kg이나 되었고, 또 폭 62 cm, 길이가 165 cm에 달해, 이륙후 스키를 접어도 약 60 cm 정도가 주익 앞쪽으로 튀어나와, 항력을 많이 받아, 결과적으로 속도가  20 -30 km/h 정도 떨어지는 것을 감내해야했다. 물론 스키의 장착으로 폭설후에도 별도의 활주로 작업이 없이도 이착륙이 가능했고, 또 무게중심이 좀더 아래로 내려와 착륙시 안정적인 모습을 보여주기는 했으나, 공중전 기동에 치명적인 결점이 될 수 밖에 없었고, 1942년 말부터는 극히 일부에서만 사용되었다.
 
(1941년과 1942년 겨울에는 약 830대 가량의 Yak-1이 스키를 장착했었다. 그외 동계용 위장 도색을 할 경우, 4- 5 kg 정도 기체 중량이 늘어났고, 거친 페인팅으로 항력이 증가해 7-10 km/h 정도 속도 저하를 유발했으나, 페인팅 후, 사포로 곱게 마무리를 하면 어느정도 보상이 되었다.)

제 2탄 야크기의 약진편
 

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알렉산드르 세르게이비치 야코블레프는 1906년 모스코바에서 태어났는데, 처음엔 폴리카르포프 항공사에서 일하다가, 그가 설계한 항공기가 사고를 일으켜, 해고되고 만다. 그러나 1934년 낡은 침대 공장을 인수해 자신의 이름을 딴 "야코블레프 항공사"를 만들어 이곳에서 UT-2, UT-1등 우수한 항공기를 생산해냈고, 이차대전의 명기 야크기를 만들어내기에 이른다.