F-4E 팬텀 전폭기 야간 출격 - Phantom 형식별 사진들

F-4E 팬텀 전폭기가 야간 임무 비행을 위해 출격하고 있다.
 
전세계 팬텀운용국중에서 개조되지 않은 오리지날 팬텀을 보유한 유일한 나라가 우리 공군이다.
1990년대 초반에 F-4D와 F-4E를 업그레이드하는 독일의 ICE 수준에 맞먹는 사업인 일명 KPU(Korean Phantom Upgrade) 사업을 구상했었다. 실제로, 독일 F-4F ICE 업그레이드를 실시했던 독일의 DASA사가 이 사업에 제안서를 넣기도 했다. 다른 경쟁사는 미국의 웨스팅하우스 사로 F-16에 사용되는 APG-66 레이더를 사용한 개량 계획을 제시했다.그러나 김영삼 대통령의 집권과 함께 실시된 율곡사업 특별 감사에서 KFP 사업의 후속으로 F-15의 면허 생산 사업을 전망하여 비용 대비 효과가 낮다는 이유로 취소된 이후 현재에 이르고 있다.
 
F-4D는 1990년대 후반~2000년대 중반 1차와 2차 F-X사업으로 F-15K가 직도입이 진행되어 2010년 퇴역했고 RF-4C의 경우 KF-16에 정찰용 포드를 장착하도록 개량된 RF-16으로 대체되며 2014년 퇴역했다. F-4E는 3차 F-X사업으로 결정된 F-35로 순차 교체되어 2024년에 완전히 퇴역할 예정이다. F-4E보다 늦게 퇴역이 예정된 F-5E/F 계열의 경우 KF-21로 대체될 예정이라서 2030년에 퇴역하게된다.
 
2022년 5월 25일 대한항공 테크센터에서 F-4 팬텀 전투기 창정비 최종호기 출고 기념식을 가진 후 F-4E의 창정비 사업이 최종 종료됐다 이후로 다음 창정비 주기가 돌아오는 항공기부터 순차적으로 정비 없이 퇴역시킬 것으로 보인다.
 
대한항공은 1988년부터 2022년까지 35년간 총 437대의 공군 F-4 팬텀 전투기 창정비를 성공적으로 완료했다.
 
‘F-4 팬텀 전투기’는 대한민국 공군이 1968년 베트남전 참전에 대한 보상으로 미국으로부터 무상임대로 6대를 최초 도입 한 후 점진적으로 추가 도입한 항공기다.

미국의 다목적 3세대 전폭기로 대공 및 대지상 임무, 적 방공망에 대한 대공제압 임무, 정찰 임무 등을 수행한다. 명칭의 유래는 환영, 혹은 유령이란 의미의 "팬텀 (Phantom)".
 
1958년부터 시험비행을 시작해 1960년 F-4A가 초도배치, 현재까지도 대한민국을 비롯해 세계 여러 나라에서 잘 운용했거나 운용중인 서방계의 베스트셀러 제트전투기이다.
 
미 해군의 요구에 의해 맥도넬 더글러스 사는 1953년 장거리 공격용 전투기에 대한 예비설계를 시작하여 쌍발 엔진의 전천후 장거리 복좌형 방공전투기를 연구하기 시작했다. 1954년 2대의 시제기 제작이 발주되어 강력한 레이더와 3시간 이상의 항속능력을 갖춘 시제기가 1958년 첫 비행(F-4A)을 실시한 이래, 실전용으로 배치된 F-4B는 1960년 초부터 미 해군/해병대에 인도됐고 공군에서도 F-110 Spectre(이후 F-4C)로 도입했고 이후 미 공군용으로 전자장비를 보강한 F-4D가 생산되어 베트남전에 참전했다.
 
팬텀의 특징
 
제2차 세계 대전 이후 제작된 제트전투기 중 가장 성공적인 기종 중 하나로, 5,195기가 생산되어 서방제 초음속 전투기 중에서는 최대 생산수를 자랑한다.
 
당시로서는 거대한 덩치와 그에 걸맞은 압도적인 파워와 탑재량을 자랑했으며 진정한 멀티롤 파이터(Multirole fighter)로서 당대 어느 전폭기보다도 우수하다는 평가를 받았다. 냉전 때의 라이벌이었던 소련이 F-4와 근접한 멀티롤 파이터를 생산할 수 있었던 것이 MiG-23, 그것도 1976년에 개량형이 등장한 이후에나 가능했다는 것이 F-4의 굉장한 성능을 짐작하게 한다.
 
이름이 '팬텀 Ⅱ'인 것은 해군 전투기 중 이미 같은 제조사에서 제작한 FH-1 Phantom이 있었기 때문이다.
 
기체 프로포션 때문에 좀 작다는 느낌을 받기 쉽지만 팬텀은 사실 꽤 크다. 덩치도 F-16보다는 훨씬 크며, 대형기인 F-15나 F-22와 비슷한 덩치다. 때문에 개발 당시 “벽돌집도 엔진만 큰 것을 달아주면 날 수 있다.”는 평가를 받은 소위 파워하우스 대형 전투기였으며, 팬텀에게 “비행 벽돌”, “비행 모루”, “코뿔소”, “무쇠 썰매”, “납 썰매” 등 무겁고 크다는 뉘앙스의 별명이 붙었다.
 
항공기 동체가 매우 커서 내부에 7,022리터(1,855갤런)의 연료를 적재 가능하다. 동체 하부에 AIM-7 스패로우 전용 파일런 4개소, 동체와 날개에 각각 파일런 1개소와 4개소가 있다.
 
저익 구조로 설계된 주익은 삼각형의 테이퍼(Taper) 형태이며, 주익의 내측은 연료 탱크로 사용되고 외측은 수직으로 접히도록 설계되어 함내 수납을 용이하게 했다.
 
미익은 보조익과 연동되는 방향타(Rudder)가 있으며, 23도의 하반각을 가진 전 가동식(All Moving) 승강타(Stabilator)가 있다.
 
동체 양 옆으로 17,900Ibs 추력의 제네럴 일렉트릭의 J79 터보제트 엔진 2기를 장착하고 있으며, 주익 상부의 동체에 있는 장방형의 공기흡입구는 공기 속도에 따라 조절되도록 되어있다. J79의 분사구는 동체의 후미보다 앞쪽에 쭉 당겨 있는데, 쌍발 엔진의 분사력이 수평 미익의 강성에 영향을 주게 되므로 주익보다 위치를 높게 해 놨다. 하지만 그런 전후 날개의 높낮이는 이착륙, 급기동 시 미익 부근에 후류를 형성하여 비행 불안정을 일으킨다. 이에 수평 미익에 23도 하방각을 주고 주익의 바깥을 12도 꺾어 올리는 설계로 문제를 해결했지만, 대신 수평 미익의 엔진 배기열에 노출되어 엔진 배기구 주변은 물론 수평 미익 아랫면에 티타늄 처리를 하여 그 어떤 전투기보다 동체 후방에 티타늄 방열판 면적이 넓다.
 
F-4A, F-4B, F-4C, F-4D, F-4J, F-4S, F-4M, F-4K, F-4G 의 경우 기총이 내장되어 있지 않다. 팬텀이 개발된 시기는 미사일 만능주의가 팽배하던 시절이었기 때문에, 당시 개발된 요격기들은 오로지 미사일로만 싸우도록 설계됐다. 기총은 전문 건파이터(F-8 크루세이더)에게 몰아주고 나머지는 모조리 유도탄으로 무장하는 특이한 시대였다. 하지만 베트남전 중에 “역시 기총은 필요하다”는 의견이 받아들여져 외장형 SUU-13/A, SUU-23/A 20 mm 건포드가 개발됐고, F-4E 계열(F-4F 포함)에서는 다시 발칸포를 주무장 기관포로 장착했다.F-4G의 경우 와일드 위즐을 담당한 전자전기로 기총을 들어내고 그 자리에 전자전 장비를 장착했다.
 
종류
 
F-4A: 단좌형 시제기. 통합명명법 이전의 이름은 F4H-1.

F-4B: A형을 개량한 미 해군형. 통합명명법 이전의 이름은 F4H-2. 복좌형이며 엔진은 J79-GE-8이 채택되었고 미 공군 최초로 다기능 FCS를 장비했다. AN/APQ-72 레이더를 탑재해서 기수 아래쪽의 안테나가 볼록하게 튀어나온 것이 특징이다.

F-4C: B형을 개량한 미 공군형. 통합명명법 이전의 이름은 'F-110A 스펙터'. 지상활주로에서의 작전을 위해서 폭이 넓은 타이어를 채택했으며 이를 수납하기 위하여 주익이 약간 볼록해졌다. 미 해군과 다른 공중 급유방식을 사용하는 공군의 요구로 동체 윗면으로 수유 프로브가 이동되어 설치됐다. 한편 미사일의 성능에 불만을 가진 몇몇 부대에서는 마개조를 통해 20mm 기관포 포드를 동체 중앙 파일런에 장착하여 운용했다. AIM-4 팔콘의 핵탄두형으로 미국 영토에 접근하는 소련 폭격기를 요격하는 용도로도 쓰였다.

F-4D: C형의 미 공군 개량형. 항법장비, 사격통제장비 등의 전자장비를 신형으로 교체했다. 가장 큰 특징은 F-4C에서 실험적으로 장착되었던 SUU-16 20mm 건 포드를 사격통제장비를 통해서 레이더와 연동된 기총 조준도 가능하도록 업그레이드한 것이다. C형과 구분하는 포인트는 기수 부분 레이돔에 돌출된 부분이 사라지고 동그랗게 바뀐 점. 하지만 RWR(레이더 경보장치)이 달린 후기형은 C형과 동일한 기수를 사용한다. C형과 마찬가지로 핵무기 운용능력이 있다.

F-4E: 미 공군이 원하던 다목적 전술기로서의 최종 개량형이다. 근접공중전 능력 강화를 위해서 기수를 연장시키고 M61A1 20mm 발칸포를 기수 하단에 고정 무장으로 탑재했다. 대신 레이돔 면적이 줄어들어 J형과는 다르게 룩 다운 능력이 없는 AN/APQ-120 레이더를 장착해야 했다. 후기형에서는 공중 기동성 향상을 위해서 기수의 발칸포구를 새롭게 디자인하고, 주익에 연장 슬랫(slat)을 사용하여 최고 속도는 조금 저하되었으나 운동성이 매우 향상됐다. 아울러, 왼쪽 주익에는 레이더를 보조할 광학장비 ASX-1 TISEO가 장착되었다. 미국 공군에서는 베트남전 후반부터 F-16이 완전히 배치되기까지 주력기로 운용된데다, 미국 이외의 F-4 운용국들도 거의 대부분이 이 E형을 채택했으며 이를 기반으로 독자적인 개량형을 만들어낸 경우도 있다.

F-4J: E형이 미 공군이 원하던 형태의 F-4라면, J형은 미 해군이 원하던 함대방공임무에 맞게 개량된 형식으로 미 공군의 D형에 자극을 받아 룩-다운 능력을 가진 신형 AN/APG-59 펄스도플러 레이더를 채택했으며 이로 인해서 기수 아래의 작은 안테나가 사라진 단순한 원뿔 형태의 기수가 특징이다. C형처럼 폭이 넓은 타이어를 사용하기로 함에 따라 주익에 볼록한 부분이 생겼다. F-4D처럼 동체 하부 파일런에 외장 기관포 포드를 탑재할 수는 있었으나 개틀링 건포드가 아니라 Mk.20 리볼버 캐논을 사용했다. 다만 이 리볼버 캐논의 신뢰성은 미공군의 건포드보다도 낮았기 때문에, 해군은 그 자리에 보조연료탱크를 탑재하는 것을 선호했다.

F-4N: F-14의 배치가 늦어지자 전력공백을 메우기 위해 기존의 F-4B를 J형 사양으로 개량하였다. 주로 비행제어와 전자장비, 그리고 엔진의 개량이 진행되었지만 기골 보강은 없었다.

F-4S: F-4N과 같은 이유로 J형을 개량한 것이다. S형은 기골이 강화되고 E형과 비슷하게 주익 연장 슬랫이 적용되었다. 이 주익 연장 슬랫 때문에 최저 비행속도가 약간 빨라져서 착함 시 난이도가 높아졌다. 미 해군/해병대에서 최후까지 운용된 F-4이다.

F-4G(Wild Weasel V): E형을 개조한 방공망 제압용 전자전기.
미 공군은 베트남전 당시에 C, D형에 전자장비를 추가하여 방공망 제압 임무에 투입한 전훈을 바탕으로 하여 방공망 제압 전용기를 만들게 된다.
E형의 기관포 수납공간을 활용하여 AN/APR-38 레이더 호밍 경보장비와 이 라인을 수납하는 Under Nose Faring을 장착했다. 전방/측방 감시용 레이더 안테나를 비롯해 52개의 수신/송신용 안테나와 각종 전자전 장비를 장착했다. 걸프전을 마지막으로 퇴역했다.

RF-4B/C/E: 기수의 레이더를 제거하고 카메라 등의 정찰용 장비를 내장한 정찰기.
RF-4B는 기존의 B형을 기반으로 만들어졌으며, 1990년까지 미 해병 항공대에서 운용됐다.

RF-4C는 C형을 기반으로 하며 미 공군에서 운용됐으며 걸프전까지 참전했다. 무장은 거의 탑재하지 않지만, 미 공군 소속기들은 핵폭격 기능이 살아 있었고, 일부 기체에는 자체방어용 사이드와인더를 장착할 수 있었다. 미국 외에 한국 공군과 스페인 공군이 도입했다. 한국 공군의 경우 미 공군이 운용하던 중고기를 받아서 사용하다가 F-16에 관측장비를 탑재한 RF-16으로 교체하면서 전량 퇴역했다. 세계 마지막 F-4C 계열 퇴역이다.

RF-4E는 RF-4C의 해외 수출용 기종으로 엔진이 배기가스가 줄어든 J79-GE-17C형으로 교체되었다. 독일, 이스라엘, 일본, 그리스, 터키가 도입했다. 기본적으로는 비무장기이며 무장 운용능력은 각 운용국의 자체 개량에 의해 부여됐다. 독일공군의 RF-4E중 일부는 전자정보 수집기로 개조됐다.
한편, 일본 항공자위대와 이스라엘 공군의 경우, RF-4E외에 기 보유한 전투기형 기체를 기반으로 한 별도의 정찰형을 만들었다.
 
QF-4x: 무장 및 방어 시스템 연구에 사용하기 위해 퇴역한 기체들을 원격 제어 무인기로 개조한 것.
 
F-4EJ : 일본 항공자위대용. F-4E를 일본에서 면허생산한 형식으로 당시에는 철저하게 공중전, 요격 전용기로 도입됐다. 때문에, 기본적인 공중전 장비 및 능력은 원본과 비슷하나, 대지공격능력, 공중급유기능, AN/AJB-7 폭탄투하 시스템이 삭제됐고 많은 시스템이 일본제 시스템으로 변경/ 장착됐다. 예를 들어 J/APR-2 기미부 경보 레이더가 장착됐으며, 일본제 BADGE(Base Air Defense Ground Environment)가 장착됐다. 외형적으로는 기수는 E형의 후기형이면서도 주익의 연장 슬랫(slat)과 미익의 안정기가 없는 전기형의 특징이 섞여있다.

F-4EJ改(kai) : 일본 항공자위대용. F-15J가 도입되면서 F-4EJ를 EJ改(kai)형으로 개량했다. 록다운, 슛다운 기능이 부가된 AN/APG-66J 펄스 도플러 레이더, 중앙 컴퓨터, HUD, 피아식별장치, 관성항법장비, J/APR-6 레이더 추적/경보 시스템, AN/ALQ-131 EMS 포드(옵션) 등이 교체됐다. 또한 EJ형에서 삭제되었던 전폭기로서의 지상공격능력이 부활하여 ASM-1 공대함 미사일과 ASM-2 공대함 미사일을 2발까지 장착이 가능하고 광학유도폭탄 투하 시스템도 새로 추가됐다.
일부 기체는 정찰포드 운용 기능이 추가되어 정찰기로 개수됐으며, 이 정찰기 사양은 RF-4EJ로 명명됐다.
 
F-4F: 독일 공군용. 처음엔 E형을 간략화한 형태로 개발됐다. 비용 절감을 위해 엔진을 라이센스 생산한 J79-MTU-17A로 장착했다.1973년에 초도기를 인수했으며 원래는 오래 써봤자 10년가량만 쓰려고 했다. 초기형은 공중급유, 공대공 기능, 레이더 기능 등이 간략화됐다. 따라서 AIM-7 스패로우의 운용이 불가능해지고 BVR 전투도 불가능해졌다. 전체적으로 E형 후기형의 모습을 하고 있으나 미익의 안정기가 없다.
하지만 BVR 공격능력이 없는 F-4F의 성능 진부화를 절감한 독일 공군은 1983년경 업그레이드 사업을 구상하기 시작했고, 마침내 1988년부터 F/A-18의 APG-65 레이더를 장착하는 개량을 실시했다. 이 개조형은 ICE형이라 불리며, 이를 통해 디지털 무장 컴퓨터, 전자 대응수단, 조종석 디스플레이 등의 시스템을 갖추고, 1990년의 2차 개수로 각종 무장 운용능력 역시 업그레이드되어 F-4 계열기 중 유일하게 AIM-120B AMRAAM 중거리 공대공미사일을 사용할 수 있다. 독일 통일 직후 구 동독이 운용하던 MiG-29와 모의 공대공 전투 훈련했을 때 구소련식 전술에 얽매여서 움직이는 MiG-29를 손쉽게 격추했다고한다.

Phantom FG.1(F-4K)/FGR.2(F-4M)/F.3(F-4J): J형을 기반으로 개량한 영국군형. FG.1은 영국 해군용, FGR.2와 F.3는 영국 공군용이었다. 이 중 F.3형은 F-4J를 원형대로 도입해 사용한 기체이다.
1960년대 영국군의 주요 군용 전술기 개발은 정치적, 재정적 문제로 인해 시간만 끌다가 줄줄이 무산되기에 이른다. 공군과 해군이 공통으로 사용할 초음속 수직이착륙 전투기 컨셉의 P.1154가 취소되면서 영국 해군의 함재기 교체가 급해졌다. 영국 공군의 경우 캔버라 폭격기의 후속기로서 개발되던 TSR-2가 취소됐고 그 대안으로 논의되었던 F-111의 도입도 무산되면서 빠른 시일내에 전력화가 가능한 미국제 기종의 도입을 결정했지만, 2차 대전 당시부터 영국이 늘 그래왔듯이 자국 군수업체의 일감을 확보한다는 명목하에 주요 구성품을 자국산으로 채울 것을 요구했다. 거기에다 미 해군의 항공모함보다 크기가 작은 자국의 항공모함에서 함재기로 운용해야 했으므로 최종적으로 만들어진 영국군형 F-4들은 아래와 같은 특징을 가지게 되었다.
엔진을 롤스로이스의 RB.168-15R Spey 201 터보팬 엔진으로 교체, F-4J의 AN/AWG-10 사격관제 시스템을 자국제 AN/AWG-11 사격관제 시스템으로 변경했다. 외형상의 특이점은 엔진 변경 때문에 엔진 노즐이 원래의 F-4보다 짧고, J79보다 직경이 큰 엔진을 넣기 위해 후방 동체의 볼륨감이 더욱 커졌다. 문제는 이러한 기체 형태 변화 때문에 고공에서 최대 속도가 떨어졌지만 가속력, 항속거리, 상승력, 이착륙 거리 등의 중요한 성능에서는 오히려 10~15% 정도 향상된 수치를 보여주었다. 해군용 FG.1(F-4K)의 경우, 앞부분 랜딩 기어가 미국제 오리지널보다 길게 rSMSEP 이는 당시 영국군이 운용하던 항공모함 크기가 미국보다 작아서 더 짧은 활주거리로 이륙할 수 있도록 이함시 기수를 치켜세우기 위해서였다. 배치 초기엔 엔진 노즐을 빼면 쉽게 눈에 띌만한 외형적 특징이 없었으나, 1970년대 초반에 자국제 전자전 장비가 추가되면서 수직꼬리날개 끝단에 사각형 구조물이 생겼고, 수직꼬리날개 옆으로 안정핀이 추가되면서 영국군형 특유의 외형적 구분점이 하나 더 생겼다.
 
F-4E Kurnass: 이스라엘이 도입한 E형에 대해 이스라엘에서 별도로 부여한 명칭. Kurnass는 히브리어로 '큰 망치'라는 의미이다. 1969년 구매 당시 이스라엘이 종심 타격이 가능한 기종을 원했기 때문에 이런 명칭이 붙었다. 처음에는 미군에서 사용하던 중고 F-4E를 들여와서 그대로 사용했으니 이후 이스라엘의 독자적인 개량이 진행되면서 기체 안팎으로 Kurnass 특유의 개성이 나타났다.
1973년에 연장 슬랫을 추가하고 1975년에는 동체 내부에 자체적으로 개발한 항전장비 및 채프/플레어 투하 장치를 설치했다. 이후 1978년에 특징적인 개수가 이루어지는데, 기수 근처에 고정식 공중 급유구가 장착됐고 기존 공중급유 장비 위치에 ECM 장치가 동체에 내장된다.
이후 이스라엘은 F-4-2000 슈퍼 팬텀 혹은 kurnass 2000이라고 이름붙인 개조 계획을 세운다. 엔진을 라비 전투기에 사용할 예정이었던 PW1200 엔진으로 교체해 비행 성능을 높이고 A-12용 레이더인 APG-76 레이더를 장착하고 전자장비 교체 및 컴퓨터 교체, 기체 강화, 통신장비 강화, 이스라엘제 무기 추가, 연료누출 방지, 공중 급유용 장비 장착, M61을 30 mm 기관포로 교체하는 것이다. 예산문제로 엔진과 무장까지 바꾸지는 못했지만 나머지는 1994년까지 이스라엘 공군이 보유한 F-4E 전체에 적용됐다. 한편, PW1200 엔진을 탑재했던 기체는 슈퍼 크루징이 가능하다는 기염을 토했다. 그러나 당시 막 F-15, 16을 도입하는 판에 구식 팬텀을 개량하는 방안은 가성비가 안 맞았던 탓에 1기만 제작됐다.
 
F-4E(S): Kurnass를 기반으로 한 독자적인 정찰형이다. 이스라엘 공군은 RF-4E를 도입하면서 G-139라는 대형 정찰포드를 같이 운용하려 했지만, 이 정찰포드의 크기와 무게가 어지간한 외부 연료 탱크보다도 휠씬 커서 비행성능 저하 문제가 발생했다. 때문에 F-4E의 기수에 GE와 미 공군의 협조 하에 G-139 포드의 구성품을 내장시키는 개조가 이루졌다. 이 기체들은 옆에서 볼 때는 기존의 F-4E에다가 해군형 F-4의 레이돔이 덧붙여진 듯한 특이한 실루엣을 가지고 있다. 물론 이 레이돔에는 레이더 대신 대형 카메라가 장비되어 있다. 이들 기체들은 F-4E(S)라고 불리기도 한다.
 
Peace Icarus 2000: 그리스 공군의 현대화된 F-4E. AN / APG-65GY 레이더를 장착했고, AIM-120 AMRAAM, 타겟팅 포드, 신형 공대지 무장의 운용능력이 추가되었다.(글 나무위키)