J-20 전투기 및 시리얼 프로덕션 J-20 및 WS-15 엔진
차세대 WS-15 쌍발 터보팬 엔진을 통합 탑재한 최초의 J-20 5세대 공중우세 전투기 초도 물량이 양산을 완료했음을 입증하는 신규 영상이 최초로 공개되었다. 이는 중국에서 가장 주목받는 전투기 개발 프로그램에 있어 중대한 이정표를 세운 것이다. 해당 엔진을 장착한 양산형 기체의 첫 시험비행은 지난 12월 27일에 이루어진 것으로 알려졌다. WS-15는 현재 전 세계에서 생산 중인 전투기 엔진 중 가장 정교한 제품 중 하나로, 알려진 기종 가운데서는 5세대 전투기 F-35에 탑재되는 F135 엔진만이 이와 대등한 추력 대 중량비를 자랑한다. 이는 서방 세계의 유일한 쌍발 스텔스 전투기인 F-22에 장착되는 F119 엔진이나 러시아의 신형 5세대 엔진들보다 현저히 높은 수준의 효율성을 의미한다.
WS-15는 지난 2022년 1월 J-20에 단발 형태로 장착되어 첫 시험비행을 마친 모습이 포착되었으며, 이후 2023년 6월에는 쌍발 형태로 첫 비행에 성공했다. 이 엔진은 J-20의 비행 성능 모든 측면과 항속거리를 크게 향상하는 동시에, 온보드 하위 시스템에 더 많은 전력을 공급하고 정비 소요는 줄여준다. 이 신형 엔진을 양산형 기체에 통합한 것은 중국 전투기 엔진 산업이 거둔 독보적인 성과다. 불과 20년 전인 2000년대 중반까지만 해도 중국은 미국과 소련의 냉전기 4세대 전투기들에 탑재되던 F110이나 AL-31F 수준의 엔진도 생산하지 못하던 상태였기 때문이다. 급격한 개발 진전을 이룬 중국은 이제 전투기 엔진의 정교함 측면에서 미국과 더불어 독보적인 수준에 도달했다.
J-20 프로그램의 최고 전문가인 에이브러햄 에이브럼스는 자신의 최근 저서 《J-20 마이티 드래곤》에서 이 신형 엔진에 대해 언급하며, 이전 배치 분의 J-20들에 탑재되었던 WS-10C 엔진과 비교해 WS-15가 "약 10:1 또는 11:1로 추정되는 훨씬 높은 추력 대 중량비를 자랑하고, 정비 소요가 적으며, 열 관리 특성이 개선되었고, 수명이 대폭 늘어났다"고 분석했다. 그는 또한 "최첨단 단결정 터빈 블레이드는 대량 생산이 특히 까다로운 것으로 드러났으나, WS-10B에 비해 엔진 수명을 거의 두 배로 늘리는 동시에 정비 소요는 크게 낮출 것으로 예상된다"고 덧붙였다. 이 신형 엔진의 통합은 신형 미사일 탑재, 항전 장비 고도화, 레이더 반사 면적을 더욱 줄이기 위한 기체 프레임 설계 미세 조정 등 J-20의 전반적인 현대화 작업과 병행하여 달성되었다.
WS-15 개발 후기 단계의 핵심 과제는 단결정 초합금 터빈 블레이드와 분말 야금 초합금 터빈 디스크를 대량 생산하는 과정에서 충분한 품질을 보장하는 것이었다. 이러한 생산 과제들이 해결됨에 따라, WS-15와 향후 개발될 개량형들은 앞으로 수십 년간 계속 생산될 것으로 전망된다. WS-15를 기반 삼아 미래형 전투기 엔진을 개발하는 방식은 전례가 없는 일이 아니며, 미국의 첫 5세대 엔진인 F119를 더 크고 효율적이며 강력한 F135로 발전시킨 사례와도 일치한다. F135 역시 현재 '엔진 코어 업그레이드' 프로그램을 통해 한층 더 강화된 개량형으로 개발되고 있다.
WS-15의 성능 개량형들은 2030년대 초반부터 실전 배치될 초기 6세대 전투기들의 동력원으로 활용될 가능성이 있다. 또한 이 엔진이 J-16 및 신형 함재기 J-15B와 같은 첨단 4세대 전투기들의 동력원으로도 사용되어, 유지 비용을 낮추고 비행 성능을 향상할 수 있다는 관측도 제기된다. 아울러 향후 업그레이드 패키지의 일환으로 기존 구형 J-20 전투기들의 성능 개선을 위해 WS-15를 탑재하는 엔진 교체 작업이 진행될 것인지 여부도 여전히 주요 관심사다. 만약 실현된다면 비행 성능 향상뿐만 아니라 정비 요구도와 유지 비용을 모두 낮추는 결과를 가져올 것이다. WS-15 프로그램의 향후 행보에 대해 많은 부분이 여전히 베일에 싸여 있지만, 이 신형 엔진의 성공적인 개발과 전력화는 중국 전투기 산업의 미래에 폭넓고 새로운 가능성을 열어주고 있다..
