지누구리's flying4u

순조롭지 않은 BOEING 737 의 탄생

1960년 중반 미국의 보잉사는 B707과 B727를 제작한후 이 두 모델의 사이를 매꿔줄 100석급 소형 단거리 항공기 개발 계획의 필요성을 느꼈다.

100석급 B737 개발 사업은 이미 영국의 BAC-1-11 과 맥도넬 더글라스사의 DC-9 , 프랑스의 Caravelle, 항공기가 소형 단거리 시장을 확보한 상태이기 때문에 수주량이 없다면 개발 실패로 이어지는 출발부터 평탄치 않은 사업이었다.


Caravelle	BAC-1-11	DC-9

첫 모델로 B737-100을 개발키로한 보잉사는 80-90 여명의 승객으로 약 3400 km를 경제적으로 비행을 목적 으로 설계를 하였다.

여기서 문제가 하나 발생하였는데, 소형항공기로 제작하려다 보니, 엔진과 지상의 Ground Clearance 가 해결되지 않는 문제가 생겼다. 보잉사는 Ground Clearance을 해결하기 위해 엔진을 동체 후방에 설치하는 Rear Jet type 형태와 더불어 T-Tail 로 설계할 계획이었다. 당시 소형 경쟁기들은 Ground Clearance를 해결하기 위해 모두 T-Tail 의 형태를 갖추고 있었다.

하지만, 보잉사는 T-tail 로 할 경우 기존의 개발 방침보다 항공기 중량이 증가되고, 경제성이 떨어질 거라고 판단하였다.

결국, 엔진 문제 해결방안을 찾았는데, Engine Mounted를 주 날개 안에 장착 하는 Nacell Engine Mounted 형태를 채택해 지상과의 거리를 유지할 수 있게 하였다.


Pratt & Whitney JT8D-1	Pratt & Whitney JT8D-1

B737-100 의 기본 설계는 기존의 B707 과 B727 의 동체를 가지고 재 설계 하였다. 최초 보잉사의 제트 여객기인 B707 의 동체를 B727 에 적용하였고, 다시 B737 에 적용하는 관계로 3개의 모델의 동체 사이즈가 비슷하며, 노즈가 비슷한 디자인을 취하고 있다.


B707	B727	B737

1965년 2월 19일 보잉사는 첫 B737 의 주문 계약을 치루었다. 의외로 첫 주문 회사는 미국내의 항공사가 아니라 독일의 루프트한자로부터 10대를 계약 하고, 본격적인 제작을 시작했다.

1967년 4월 Prototype 1호기의 첫 비행이 시애틀 Boeing Field에서 paine Field 까지 이루어졌다. 보고에 의하면 첫 비행기 Thrust Reverse 작동과 지상활주중 Simmy Damper 문제로 Landing Gear 진동 문제점이 발견되었지만, 그 외 모든 계통은 순조롭게 작동되었고, 8개월뒤 FAA로부터 형식승인을 받았다.


Lufthansa B737-100	조립중인 B737-100

첫 번째로 인도 받은 루프트한자는 1968년 2월 B737의 첫 운항 서비스를 시작했다.

보잉은 DC-9의 시장을 앞서기 위해 5열 배치의 DC-9 보다, 동체를 더 넓게 한 6열 배치로 제작했음에도 불구하고 타 동급 기종의 항공기 보다 매력을 끌지 못했다. 그 이유는 타 기종이 2명의 운항승무원으로 비행기 가능한 반면 B737-100 은 항공기관사를 포함 3명의 조종사가 비행기 가능하게끔 설계되었기 때문이다.

3명의 운항승무원으로 이루어진 운항 시스템은 항공회사의 인건비 문제로 이어졌다. 일반적으로 항공기 운항비의 4분의 1이 운항승무원의 급여로 책정이 되는데, 3명이면 1.5배가 더 들기 때문에 동급의 경쟁기인 DC-9 보다 좋은 조건이 되질 못했다.


B737-100	B737-100

또한 기술적인 문제와 동급의 항공기 보다 기체중량이 더 나가는 점등의 문제로 30대를 제작으로 생산을 중단하고 말았다.

판매 기록으로는 루프트한자가 초기 주문 10대 외 12대를 추가 도입 22대를 운용하였고, 말레이시아 항공이 5대, 아비앙카 항공이 2대, NASA 가 1대를 구매하였다.

B737-200 의 개발

보잉의 우수고객인 유나이티드항공은 이미 B727 항공기의 운항서비스를 시작하고 있었으며, B727 항공기를 B737 의 기종을 교체를 할 수 있는 파격적인 제안을 제시 하면서 판매의 교두보를 넓혀갔다.

하지만, 유나이티드항공은 100석규모보다 좌석이 증가된 120석 규모의 B737을 요구 했다. 보잉은 유나이티드 항공사의 제안을 받아 80-90석의 B737-100의 동체에 2 개의 Section을 추가 설치 하고, 주 날개를 연장 최대 120명까지 탑승이 가능한 B737-200 모델를 제작했다. 그리고, 이전 모델의 유도항력을 줄이기 위해 Wing tip을 새로 디자인하는가 하면 Flap 의 재 설계로 활주로의 이 착륙 시 안정성을 증가시켰다.

이후 유나이티드항공은 40대의 항공기를 주문,

인도 받아 현재까지 운용중에 있다.

United Airlines B737-200

B737-200 ADV (Advance)

보잉사의 B737-200 문제점을 파악, 항공기의 성능 개선 디자인을 했다. Leading Edge Flap , Krueger Flap 의 설치로 기존의 B737-200 보다 2000 kg 의 이륙중량이 증가된 상태에서도 짧은 활주로의 운용이 가능하게 끔 개량했고, Anti-skid 와 Nose gear에 Auto Brakes 시스템을 장착 우수한 제동효과를 높였다.


B737-200 ADV	일부 ADV 에 장착한 개량된 Stage 3 Engine

우측 Stage 3 엔진은 항공기 엔진 소음을 줄이기 위해 설치한 Hush Kit 이다. 구형 항공기에서는 엔진배기에서 큰 소음이 나오는데, Hush Kit를 설치해서 소음을 줄이게 하였다. (Hush Kit 에 관한 자세한 기술 언급) http://www.businessjetservices.com/bjs_hushkit.cfm

보잉사는 B737-100 의 실패에 힘입어 개량한 200 과 200 ADV 모델에 의해 약1000대의 판매실적을 얻었지만, 이미 기술적인 문제와 운항사들의 기피현상으로 더 이상의 B737 Old Model 를 생산 할 수가 없었다.

	B737-200 Covertable
	B737-200 QC & Combi
	B737-200 Executive
	B737-200 MP Surveiller
	B737-200 (T-43 )
	B737-100 ( NASA 515 )
	B737-200 ADV IAI ELTA RADAR TEST

B737 Old ( Original ) Model 은 여객용 100/200/200ADV 이외 화물전용기인 B737-200C형 Convertable과 Quick Change (QC) & Combi 용, 비즈니스제트기용인 B737-200 Executive 형, 미국 공군훈련기인 T-43, 인도네시아 해안초계기 B737-200 MP Surveiller , 이스라엘 IAI Elta Radar Test 기를 제작 하기도했다.

B737 Classic 의 등장

70년대 석유파동을 겪으면서 항공사들은 연비가 적게 드는 경제적인 고 바이패스비 엔진을 선호하게 되었다. 또한 B737과 DC-9 보다 조금더 큰 140-150석급의 항공기 시장이 비어있었다.

맥도넬 더글라스사는 140급 틈새시장을 노리기 위해 DC-9 의 성능을 개량하고, 동체를

연장한 Super DC-9-80 시리즈 (MD-80)을 개발했다.

MD-80

보잉은 틈새 시장을 노리기 위해 B737-100/200 항공기의 실패의 문제점을 보안, 3명의 운항승무원에서 2명의 운항승무원으로 비행이 가능한 시스템을 채택하면서 기존의 문제점을 재 설계를 하였다.

역시 엔진의 문제가 되었는데 고바이패스비 엔진 (High bypass ratio)을 사용하기 위해서는 기존의 Nacell Engine Mounted에는 장착 할 수가 없었다. 엔진장착을 위해 다시 설계하면서 Nacell Engine Mounted 형식을 Pylon Pod 에 장착할 수 있는 Wing Strut 로 하였다.


CFM56 엔진	High Bypass Ratio Engine

역시나 Ground Clearance 가 문제가 되면서 보잉사는 엔진의 아랫부분을 찌그러놓음으로서 문제를 해결 하였다. 하지만, 지상과의 거리가 별 차이가 나지 않아, FOD 문제점을 안고 있었다.

비행 시스템부분에서도 기존의 아날로그에서 전자식 디지털 시스템으로 장착하고, B737-200 보다 동체를 연장, 가능한 항공사의 제안을 받아들여 기존과는 다른 B737-300 개발 계획을 세웠다.

당시 에어버스사는 동급의 항공기로 최신기술을 탑재한 A320을 개발하여 경쟁했지만, B737-300 과의 가격 경쟁에서 열세를 보여 B737-300 의 시장확보와 함께 비로소 MD-80 항공기와의 단거리 소형 시장을 확보 할 수 있게 되었다.

여객기 최초 FBW system을 채택 했다. 하지만, 초기 가격경쟁에서 동급의 MD-80 과 B737 에게밀리고 말았다. AIRBUS 는 이후 저가항공기 공략을 실시 A320 family 로 현재 100-200 석급 항공기 시장의 우위를 차지하고 있으며, 소형기 판매율이 B737-Classic/NG 보다 높다

A320

초기 채택한 CFM사의 CFM560-3 엔진은 JT-8D 보다 20%의 연료 절감효과를 얻었지만, 엔진의 소음 문제로, 엔진 교체와 함께 더 많은 승객의 수송을 위해 새 모델로 개량 설계 (동체 연장) 를 하였고, 그에 따른 모델이 1988년도에 B737-400 모델을 선보였다.

B737-400 은 B737-300 보다 동체 길이를 3 m 연장, 142,500 파운드의 최대이륙 중량을 가지고,. 좌석 배열에 따라 130-170 명까지 탑승이 가능해 B737 Classic 시리즈중에선 제일 큰 모델이 되었다.

B737-300/400 의 성공에 힘입어, 세계 각국 항공사에서는 100석 규모의 소형 B737 기를 요구했다. 보잉은 항속거리를 조금 더 증가한 대신 B737-400 의 동체길이 5.5 m를 축소한 B737-500을 1990년부터 생산했다.

다음 표는 Classic B737 의 성능 개량 사항이다.

Performance : Higher ceiling 37,000ft; Higher MTOW, 20% lower fuel burn than -200.
Engines : High bypass (5:1), 18,500-23,500lb, CFM56-3.
Fuselage : 104in longer.
Wings : Span increased by 11in wingtip extensions, Modified slats & flap track farings.
Tail : Dorsal fairing added for stability during asymmetric conditions, Stabiliser extended 30in due to increased fuselage length.
Flight Controls : New slats to reduce approach speeds to within a few knots of the much lighter -200; Modified flap track fairings.
Nose Gear : Lengthened 6in and repositioned to help provide the same engine inlet ground clearance as the -200.
Main Gear : Strengthened wheels, tyres & brakes for the increased MTOW.
Flight deck : EFIS CRT displays replacing many conventional instruments
Taxy light extinguishing automatically with gear retraction.
Addition of a strobes AUTO position.
Light test not illuminating engine, APU & wheel-well fire warnings.
OVHT/FIRE system test will only show a fault, ie no method of determining whether open or closed circuit.
Cabin pressure control system (CPCS) & indicators replaced by digital system (DCPCS) which has no standby mode but has a second (alternate) automatic mode.
Option of a Sundstrand APU with no EGT limits and shorter restart intervals.
Extra automatic DC fuel pump for APU starts.
Various comms options such as VHF3, HF, SELCAL, ACARS & TCAS.
Option of VSCF instead of CSD.
Dripsticks replaced by floatsticks.
Option of a fourth fuel tank.
Refuel preset facility on refuelling panel.
Alternate nose wheel steering (from system B).
SIDE window heat now also heats window 3.
Third automatically tuned DME radio for FMC position.
Round dial engine instruments replaced by EIS panels.
APU battery. (-500 only?)
Aspirated TAT probe

	B737-300 동체 중간에 비상탈출 도어가 한 개가 있다.
	B737-400 동체 중간에 비상탈출 도어가2개가 있다.
	B737-500 Classic 시리즈중 가장 작은 모델이며 100-130명이 탑승한다. 항공사 요구에 의해 400 모델의 동체를 5m 를 축소 했다.
	3명의 운항승무원에서 2명으로 조종이 가능하게끔 전자 시스템으로 바뀐 Classic B737 조종석 내부. 주 비행계기를 PFD ( Primary Flight Display ) 와 ND ( Navigation Display ) 로 표현 그림으로 비행 상태나 표현된다.

B737 Old 의 실패로 개발이 취소 될 위기 있었다가, Classic B737 의 성공으로 약 1900 여대를 판매한 보잉사는 주력 대형기인 B747 다음으로 보잉사에서 가장 많이 팔린 모델이 되었다.

국내에서 운용중인 Classic B737

B737-300

B737 시리즈중 공군이 국내 최초로 도입했다.

B737-400

아시아나항공에서 사용하고 있는 주력 소형항공기로 국내선 및 일본, 동남아 노선에서 운용중이다. 현재 약 22대 보유중

B737-500

아시아나항공이 보유한 항공기중 가장 작은 모델이며 주로 국내선노선에서 운용된다.

아시아나 캐릭터 "색동이"를 닮았다하여 색동이 비행기로 불리우고

있다. 현재 3대 보유중

	B737-100	B737-200	B737-300	B737-400	B737-500
전 장 (m)	28.6	30.5	33.4	36.4	31
전 폭 (m)	26.5	28.35	28.9	28.9	28.9
전 고 (m)	11.3	11.23	11.1	11.1	11.1
엔 진	JT8D-7/9	JT8D-9A/15A	CFM56-3	CFM56-3	CFM56-3
연 료 탑 재 량 (L)	17,865	18,094	20,105	20,105	20,105
최대 이륙중량 (Kg)	49,895	52,437	62,820	68,040	60,560
최대 항속거리 (km)	3,440	3,700	4,757	3,815	4,395
순 항 속 도 (km/h)	780	780	797	797	797
순 항 속 도 (Mach)	0.73	0.73	0.745	0.745	0.745
좌 석 수	99	130	149	168	130
조 종 사	3	3	2	2	2
첫 비 행	1967. 4	1967. 8	1984. 2	1988. 2	1989. 6
첫 발 주	1967. 12	1967. 12	1984. 11	1988. 9	1990. 2
첫 발 주 회 사	루프트한자	유나이티드	오리온	피에드몬트	사우스웨스트
마지막 생산일	1969. 11	1988. 8	1999. 12	2000. 2	1999. 7
총 생 산 대 수	30	1114	1113	489	388

불과 몇 년전만 해도 보잉사의 상업용 여객기 시리즈중 가장 적은 인원으로 단거리 운항 목적으로 제작된 소형 모델 B737 은 현재 중소형 모델로 그 입지가 크게 넓혀졌다. B737 Old Model 과 Classic Model 은 현재는 생산 중단과 함께, 최신형으로 업그레이드된 B737 Next Generation (-600/700/800/900) Model의 성공으로 옛 B737 의 명성을 넘겨받아, 또 다시 새로운 소형기시장을 석권을 노리고 있다.

The Civil Aviation & Technology Magazine

Contact E-mail : eflying4u@naver.com