| |
1. 미국제 엔진의 복제: ASh-62
스베르들롭스크 주 출신의 내연기관 엔지니어 아르카디 드미트리예비치 쉬베초프(Аркадий Дмитриевич Швецов : 1892~1953)가 설립한 제19실험설계국(OKB-19)은 미국으로부터 수입해온 걸작 공랭 엔진인 라이트 R-1820 사이클론(Wright R-1820 Cyclone) 9기통 성형엔진을 1930년대 중반부터 역설계하는 작업에 전력을 기울였다.설계국장 쉬베초프가 이끄는 기술진들은 인치와 피트, 파운드 같은 미국 단위계로 만들어진 사이클론 엔진을 러시아가 쓰고 있던 미터법 규격에 맞게끔 변환하고, 조립에 쓰이는 볼트와 패스너 같은 부자재들도 전부 미터법을 쓰는 것으로 바꿔 유지 보수에 편의성을 높였는데, 이와 같은 조치는 설계국 독단으로 내린 것이 아니라 당시 항공인민병참국(НКАП)에서 공업화를 추진하면서 내린 당의 명령이었다. 이 같은 조치는 사이클론의 국산화 모델인 ASh-62(M-62)을 탄생시켰다.[1]
2. 실린더의 복열화
소련의 내연기관 전문가들이 미국제 엔진 개량에 손을 댄 것은 전체적으로 크기와 무게를 줄이면서 같은 성능을 내도록 하는 다운사이징이었다. 이 과정은 결코 쉽지 않았으나, 실린더가 복열화된 트윈 사이클론(Wright R-2600 Twin Cyclone) 같은 신형 엔진은 건조중량만 해도 930 kg이나 되어 이것을 쓸 수 있는 기종에 제한이 따르고 있었던 탓에 반드시 풀고 넘어가야만 하는 숙제였다.수 년의 노력 끝에 첫 번째 시제품 엔진이 완성된 것은 1940년이었다. 이 프로토타입은 기본적으로 트윈 사이클론 엔진처럼 9기통 ASh-62 엔진을 복열화한 제품이었으나 중량은 원본에 비해 80 kg이나 줄어든 860 kg이었으면서도 이륙 출력으로 환산하면 1,330마력을 낼 수 있었다. 쉬베초프 ASh-82(Швецов АШ-82)라고 명명된 이 14기통 공랭 엔진은 곧바로 양산에 들어가 군용기 중에서는 투폴레프 Tu-2 등의 쌍발기는 물론, 페틀랴코프 Pe-8 같은 4발기와 라보츠킨 La-5과 La-7 같은 단발 전투기에 탑재되었고, 민수용으로는 일류신 Il-14 여객기에 장비되었다. 각 형식 합계 70,000대 이상이나 만들어진 이 엔진은 소련제 공랭식 엔진 중 가장 많이 생산되어 널리 쓰인 것이었다.
게다가 이 엔진은 독소전이 터진 후에는 자국산 항공기 뿐만이 아니라 렌드리스 협정을 통해 미국으로부터 받아온 항공기들에도 장착되어 사용되었다. PBY 카탈리나(PBY Catalina) 비행정을 소련이 자체 개량해 만든 Amtorg KM-2나 더글라스 DC-3에다 쉬베초프 엔진을 달아 완성시킨 TS-82와 리수노프 Li-2 같은 기체가 이런 경우에 해당된다.
3. 생산
이 신형 엔진의 생산은 1941년 5월 10일에 항공인민병참국(NCAP)에서 발표한 SNC 규정 제1238-517호와 1246-520호, 5월 13일에 공개된 제438호 결의안에 따라 제19호 공장(заводе № 19)에서 시작되었다. 7월 19일에는 실사 테스트를 위한 프리젠테이션이 제1호 공장의 설계주임 아르툠 미코얀(Артём Иванович Микоян : 1905~1970)과 제51호 공장의 니콜라이 N. 폴리카르포프(Николай Николаевич Поликарпов : 1892~1944), 제135공장의 파벨 O. 수호이(Павел Осипович Сухой : 1895~1975), 그리고 제115공장의 알렉산드르 S. 야코블레프(Александр Сергеевич Яковлев : 1906~1989)를 모아 놓고 실시되었는데, 실제로 이 엔진을 처음 탑재한 것은 공랭 엔진 전투기 Gu-82를 개발하고 있던 제301실험설계국의 미하일 구드코프가 가장 빨랐다. 구드코프가 초기 생산형인 M-82A 엔진을 수령해 Gu-82에 장착하는 동안, 그 뒤를 이어 수호이가 Su-2에 이 엔진을 도입했다.폴리카르포프는 첫 번째 개량형인 M-82-21을 가져다가 7월 21일에 시제 전투기 I-185에 장착시켰고, 뒤를 이어 MiG-9과 Yak-7의 시제기에도 M-82 엔진이 선택되었다. 이 엔진을 달고 처음 비행한 것은 1941년 8월이었다.
ASh-82는 쉽게 손에 넣을 수 있는데다 신뢰성이 높아 연구나 실험용으로도 많이 쓰였다. 구드코프 Gu-82와 I-185, 일류신 I-21, 미그 설계국에서 만든 I-210와 I-211, MiG-5 같은 시제 전투기는 물론이고 지상공격기 시험용으로 만들어진 Kocherigin OPB와 시제 정찰기인 수호이 Su-12와 요격기 Su-7에도 이 엔진이 튜닝되어 얹어졌었다
La-7에 탑재된 ASh-82FN 형식은 연료 직분사 장치가 붙은 모델이었는데, 초기 생산분에서는 바로 이 부분이 완전하지 못하여 잦은 고장을 불러 일으켰으나 곧 개선되어 1,850 마력의 고출력을 발휘하는 데 성공을 거두게 된다. 중저고도에서 발군의 성능을 보인 이 엔진을 갖춘 군용기들은 독소전에서 뛰어난 활약을 펼치면서 소련의 승리에 큰 힘을 보태었다.
4. 탑재된 기종
5. 종전 후에도 증산
2차 대전이 끝난 후 제트 시대가 성큼 다가왔으나, 여객기나 수송기 같은 민간기의 수요가 커지면서 개량을 거쳐 계속 생산되게 된다. 일부의 파생형은 밀 Mi-4와 야코블레프 Yak-24 같은 헬리콥터에도 쓰였고 소련 최후의 레시프로 전투기로 일컫는 라보츠킨 La-11도 1,900마력으로 파워업된 개량형 엔진으로 날았다. 소련의 위성국가가 된 체코슬로바키아의 프라하 이노니체 공장(Praha-Jinonice)과 동독의 카를-마르크스-슈타트(VEB Industriewerke Karl-Marx-Stadt; 현재의 켐니츠) 사 같은 경우는 소련으로부터 생산면허를 취득해 1950년대까지도 계속 만들어낸 탓에 그 정확한 생산수는 알 수 없다.6. 각 형식 요약
- M-82A(М-82А): 시제품의 뒤를 이어 생산된 초기 생산형으로, 전투기 중에서는 La-5와 I-185에 실리고 공격기 Su-2와 쌍발 폭격기 Tu-2에 설치되었으며 그밖의 개조형 시제기에도 실려 테스트 받았다.
- M-82F(М-82Ф): 개선된 냉각 및 윤활유 순환 시스템을 도입해 출력 지속 시간이 긴 개량형으로 1942년 12월 부터 La-5F에 설치되었다.
- ASh-82FN(АШ-82ФН): 퓰 인젝터가 포함된 연료 공급 시스템이 장착되고 이륙 출력도 1,850마력으로 높아졌으나 엔진의 중량이 890 kg으로 무거워졌다. 이 형식은 Tu-2 같은 쌍발기와 4발 중폭격기인 Pe-8, 단발 전투기인 La-5FN, La-7, La-9와 종전 후에 배치된 La-11까지 설치되었다.
- ASh-82T(АШ-82Т): ASh-82FN의 출력을 1,900마력으로 높인 개량형으로 Li-2와 Il-12를 대체하도록 설계된 Il-14 단거리 여객기가 선택한 형식.
- ASh-21(АШ-21): 1946년에 생산이 시작된 파생형으로, 엔진을 반으로 나눠 단열 7기통으로 줄인 파생형이다. 야코블레프 Yak-11이 이 엔진을 탑재한 대표적인 기종.
7. 제원
공개 : 1940년형식 : 공랭식 성형 14기통 엔진
보어 : 155.5 mm
스트로크 : 155 mm
배기량 : 41.2107 L
길이 : 2.01 m
직경 : 1.26 m
건조 중량 : 860~1,020 kg
출력 : 1,330~1,900 마력
생산수 : 7만대 이상