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작성일 : 21-05-01 15:57
[질문] 항공기 무기 발사에 대해...
 글쓴이 : 야구아제
조회 : 788  

F-22나 F-35와 같은 본격 스텔스 항공기는 내무 무장창이 있고, 무장을 발사할 때만 무장창을 열어 무장을 투하하거나 발사하는 것으로 압니다.

그런데 제가 잘 몰라서 물어 보는 것인데요,

* 공대공 무기의 경우 유도 미사일이기 때문에 각 무장의 유도 방식에 따라 항공기의 레이더와 무장 통제를 통해 개별 무장으로 레이더상 표적을 무장의 유도 체계로 연결하여야 제대로 목표물로 발사 할 수 있는 것으로 압니다. 

 - 사이드 와인더는 적외선 시커가 미사일에 달려 있고, 근거리의 적기의 열을 추적하여 격추합니다. 만약 전투기의 무기 관제가 되지 않을 경우 임의의 열원을 추적하므로 아군을 요격하거나 목표하지 않은 표적을 추적합니다.

 - 암람 같은 중거리 미사일은 자체적으로 레이더가 있어서 전투기의 레이더 상 표적을 연결시켜야 제대로 발사 됩니다. 역시나 그냥 발사할 경우 임의의 목표를 조준하거나 목표를 잃고 자폭합니다.

질문입니다.

전투기상 레이더의 목표를 무장으로 연결하는 '락온' 과정을 무장창을 열고 미사일의 시커나 레이더를 노출 시킨 다음에 진행하는지, 아니면 무장창 안에서 모든 과정을 끝내고 최종 발사할 때만 무장창이 열리고 자동적으로 발사되며 다시 무장창이 자동으로 닫기는 것인가요?
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배신자 21-05-01 16:23
   
저도 자세히는 모르겠지만

아마도 모든 과정이 끝난 다음에 발사할 때만 열릴거라고 생각되네유.

무장창을 열고나서 저런 과정을 거쳐야 하면 너무 오랫동안 열고 있어야 해서

스텔스에 취약하니까유.  미국 개발진들이 그렇게 개발할 리가 없을 것 같아유.
     
야구아제 21-05-01 16:43
   
그렇긴 한데 과연 그게 가능하긴 한지도 모르겠네요. ^^;;
          
배신자 21-05-01 16:49
   
가능하쥬.

미사일 보면 초기, 중간, 종말 각각 표적 추적 방식이 다 다른 경우도 있쥬.

그리고 추적방식도 한가지가 아닌 여러가지를 동시에 사용하는 경우도 많구유.
               
야구아제 21-05-01 17:11
   
그런데 말씀드린 공대공 미사일의 경우 그렇지는 않으며 말씀하신 방식은 지상의 대전차 미사일이 대체로 그러하죠. 대부분 유선 유도가 그런 줄 압니다.
                    
배신자 21-05-01 17:54
   
네? 사이드와인더도 발사전엔 전투기의 레이더나 표적 탐지 장치와 연동하고
발사한 후에는 적외선으로 자체적으로 탐지하는 방식이고유.
암람도 발사전엔 전투기의 레이더와 연동하다가 발사후에는 전투기 레이더나
조기경보기 에이사레이더나 지대공 에이사레이더나 구축함의 에이사레이더로
중간유도도 가능하고유. 종말유도는 미사일 자체에 내장된 소형 레이더로
추격해서 요격합니다.

초기, 중간, 종말이 다 다른셈이쥬.
                         
야구아제 21-05-01 18:01
   
저기.... 제가 알고 있기로 말씀하신 '초기-중간-종말' 이건 발사 후 유도 방식인 것으로 압니다.

공대공 무장은 발사 후 망각 방식으로 유도 과정이 없습니다.

다만 조준 과정에서 적외선 시커로 연동시키거나 미사일 레이더에 롹온 시키는 것이죠.
                         
배신자 21-05-01 18:21
   
제가 말한 초기 중간 종말 얘기는 탐지 방식이 달라진다는 걸 설명하기 위해 쓴 거구유.

암람 같은 경우는 발사 후 망각이 아니고 중간까지는 전투기 레이더로 유도하는 걸로 압니다.

마지막 종말유도만 미사일 자체 레이더로 추격하고유.

게다가 미티어 같은 경우는 발사후에도 전투기와 통신을 주고 받으면서

목표 추격상황을 계속 파악하면서 유도가 가능하쥬.

그래서 암람이나 미티어가 완벽한 발사 후 망각 방식은 아니예유.
                         
야구아제 21-05-01 18:26
   
제가 전투기 시뮬레이션을 좀 해 봤는데, 암람은 발사 후 망각으로 알고 있습니다.

목표물을 고정하면 알아서 날아가 표적을 맞춥니다.

혹시 신형 중에 발사 후 표적을 변환하는 기능이 있다면 선생님의 말씀이 맞을 수도 있겠네요.
                         
배신자 21-05-01 18:32
   
암람이나 미티어같은 미사일에 실려있는 레이더는 워낙 작기 때문에

탐지거리가 그렇게 길지 않거든유. 고작해야 10~20km 정도예유.

전체 사정거리가 180km 인 암람이나 200km인 미티어가 전투기의 레이더 도움없이

표적을 추적할 수가 없는거쥬.

결국 미사일 자체 레이더의 사정거리에 들어갈 때까지는 전투기 레이더로

유도를 해줘야 해유,
                         
야구아제 21-05-01 18:39
   
AIM-120은 발사 후 망각(Fire & Forget)이 가능하다. 일정거리는 관성유도에 의해 이동하다가 자체 레이더의 사정거리에 적기가 들어오면 알아서 적기를 쫓아서 명중한다. 미사일 발사 모기(母機)가 지속적으로 목표를 추적해야 하는 AIM-7에 비하면 발사한 전투기의 생존성도 훨씬 높고 미사일이 알아서 쫓아가니 조종사의 부담도 한결 줄어든다. 이 방식은 사실 AIM-54의 유도방식과 거의 같다.

또한 대부분의 현대의 중/장거리 공대공 미사일이 그러하듯, AIM-120은 먼 거리의 적기를 향해 날아갈 때는 일단 위로 솟구친 다음 아래로 하강하면서 날아간다. 이러면 중간에 로켓 연료가 다하여 로켓 모터가 꺼져도 관성과 중력에 의해 더 멀리 날아갈 수 있다.

이렇게 보고 나면 발사 직후 적기를 계속 레이더로 조준하는, AIM-7 같은 반능동 미사일과 달라보이지 않는다. 하지만 AIM-7은 모기가 레이더 조준을 중단하는 즉시 갈 길을 잃은 어린 양이 되지만, AIM-120은 마지막으로 전송된 정보를 토대로 계속 적기를 향해 날아간다. 그리고 만약 모기가 데이터링크를 중단한 이후에도 적기의 경로나 속도가 크게 바뀌지 않았다면, AIM-120은 결국 적기를 향해 날아가게 되는 것이다(물론 데이터링크가 끊긴 이후 적기가 회피기동 등을 하여 예상경로와 크게 벗어나면 AIM-120은 적기를 찾을 수 없다).

한편 전투기가 아무런 적기를 조준하지 않은 상태에서 발사하면, AIM-120은 그 즉시 자신의 레이더를 켜고 지그재그로 비행한다. 그러다가 만약 적기가 포착되면 그대로 그 적기를 향해 날아간다.[4] 미군 및 나토군은 이런 상태로 AIM-120이나 기타 능동형 레이더 유도 미사일을 발사할 경우 'MAD DOG'이라고 외쳐서 동료들에게 경고한다. 미친개 한 마리 풀어놨으니 알아서 몸 사리라는 뜻... 정확히는 Boresight Mode라고 하고, 산맥 뒤 등에 숨어있다가 팝업한 적을 락온 없이 요격하거나 기타 사정에 의해 미리 락온을 하지 않고 사용할 때 사용한다.


<이상은 백과사전에 나온 AIM-120, 즉 암람에 대한 설명입니다.>
                         
배신자 21-05-01 19:05
   
현대의 주류 중거리 공대공 미사일인 AIM-120이나 R-77은 F&F 방식의 미사일이지만, 사실 아직까지는 대부분의 게임 등에서 묘사되는 것처럼 완벽한 F&F는 아니다.

 이 미사일들은 중간유도 단계에서 관성항법+데이터링크 방식을 사용한다. 크기 문제로 인해 미사일에 실을 수 있는 레이더의 성능은 발사한 전투기에 비해 월등히 떨어지는 수준으로, 잘 해봐야 10~20km 정도의 탐지 범위를 가지는 것이 고작이다. 그런데 발사자가 적기를 탐지하고 중거리 미사일을 사용한 공격을 결심하는 거리는 짧아도 40km, 길면 60~80km 정도이다. 결국 미사일이 스스로 목표를 탐지할 수 있을 때까지는 관성유도로 날아갈 수 밖에 없는데, 이 때 적기가 고도나 속도, 방향을 바꿔버릴 경우 미사일이 적기를 찾지 못할 가능성이 대단히 높아진다. 이런 문제를 해결하기 위해 발사자가 적기를 계속 추적하며 데이터링크를 통해 미사일을 근처까지 유도해 주는 방식.

https://namu.wiki/w/Fire%20%26%20Forget

완벽한 F&F 는 아니다
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님이 올린 글에도 있는데

(물론 데이터링크가 끊긴 이후 적기가 회피기동 등을 하여 예상경로와 크게 벗어나면 AIM-120은 적기를 찾을 수 없다).


이래서 완벽한 F&F 라고 볼 수 없는거쥬.
요즘은 사정거리가 더 길어져서 전투기 레이더 유도해야하는 거리가 더 늘어났쥬.
                         
야구아제 21-05-01 19:15
   
그럴 수 있겠네요. 좋은 의견 감사합니다.^^
archwave 21-05-01 17:15
   
미사일과 데이타링크는 당연히 있는거고, 유선/무선 어느 쪽이든 가능한거죠.

미사일 수준이 아니라 구경 40mm 포탄에서조차 무선 데이타 링크(?) 기능이 있습니다.
( 다 작은 것들도 있을텐데, 그냥 당장 기억나는 것만 인용 )

K-21 보병전투차에도 채용된 3P 포탄은 포탑에서 레이더와 레이저로 목표까지의 거리를 측정해, 포탄이 발사되어 포신을 지나가는 와중에 폭발거리를 입력하는 시한신관 방식이다.

가능한가 불가능한가보다는 쓰여지고 있나 아닌가가 더 문제일거고 안 쓴다면 그 이유는 ? 이게 초점이 되어야 할 것 같습니다.
     
야구아제 21-05-01 17:16
   
신관 잠입하고는 다른 분야지 않나요?
          
archwave 21-05-01 17:31
   
모 웹페이지에서 3P 포탄에 대해서 말한 저 문구가 잘못된거 같네요. 어째 저게 생각났을까..
그냥 다용도 모드로 쓸 수 있는 것이고, 발사전 세팅만 가능했던거 같네요. 3P 포탄 인용은 취소.
archwave 21-05-01 17:43
   
내부 무장창에 넣으려면 미사일 자신의 자세/위치의 영향을 받지 않아야 합니다.

런처에서 투척된 후 와류에 의해 흔들릴텐데, 핀/카나드등을 조절해서 미사일이 투척전과 동일한 방향이 되게 만들어야죠.

이 말은 미사일 발사전, 후 시커 동작 여부, 록인 여부 구별은 의미가 없다는 얘기입니다.
 
런처에서 떨어져나와서 로켓 점화 이뤄질때에야 시커가 동작하기 시작한다 하더라도 문제가 없죠.
조종사가 록인했던 방향이 어디인지 계속 인지하고 있기 때문에 시커가 언제부터 동작하든 그 시점부터 그 방향을 탐색 시작할테니까요.

록인 시점과 시커 동작 시점 사이 시간 간격이 되도록 작아야 할 필요는 있고요. 목표물이 그 동안 얼마나 이동했나 문제가 있으니까요. 데이타링크로 록인한 표적의 이동을 미사일에게 계속 업데이트해준다면 이것도 문제가 아니겠죠.

가능/불가능보다는 그냥 선택에 의해 이런 저런 방법들이 쓰이고 있을겁니다.

다만 사이드와인더처럼 자신의 위치/자세 파악 기능 같은 것이 없는 것은 애초에 내부 무장창에 넣는 것이 불가능합니다. 투척 직전의 위치와 투척 이후 현재 위치의 차이를 알 수 없다는 얘기는 지금 로켓 점화했다가는 전투기 동체를 박살낼 수도 있다는 것을 알지 못 한다는 얘기가 되죠.

즉 사이드와인더 같이 절대로 넣을 수 없는 것은 아예 고려대상에서 빠지는겁니다.
     
야구아제 21-05-01 17:53
   
말씀을 들어 보니 일단 고전 방식의 롹온은 불가하고 암람류 같이 레이더를 자체적으로 가지고 있는 경우 발사후 중계도 가능하니 발사 시에만 무장창을 연다는 뜻이 되네요.

그럼 사이드 와인더는 불가능하다는 말씀이신데, 사실 F-22나 F-35용으로 개발된 사이드와인더X가 있지 않나요? ^^::
          
archwave 21-05-01 18:05
   
AIM-9X Block II 가 발사후 락온 기능이 추가되었군요. 그 이전은 모두 불가능.
그외 변한 것들이 많아서 이름만 같은거지 그냥 다른거라 봐도 되는거네요.

어쨌든 런처가 투척하면 중력에 의해 떨어져내려가다가
자체 핀/카나드 조절로 위치/자세 가다듬고 나서야 로켓 점화하는 기능이 있는
것이라야만 내부 무장창에 넣을 수 있고, ( AIM-9X 가 이것도 들어간거면 그전과 완벽히 다른 물건인데.. )
데이타링크에 의해 얼마든지 업데이트할 수 있으니까, 어떤 식으로 할지는 그냥 선택의 문제란거죠.
               
야구아제 21-05-01 18:10
   
그렇군요. 이제 좀 명확해지는 것 같습니다.

1. 과거 방식의 롹온 형 공대공 무장은 스텔스 전투기의 내무무장창 장착이 불가하다.

2. 발사후 조준이 가능한 신형 공대공 무장만 운영할 수 있다.

3. 그렇기 때문에 내무 무장창의 무기는 발사 시에만 무장창이 열리고 중력으로 런처를 이탈한 다음 구동되며 발사된다.

4. 그리고 발사 즉시 무장창이 닫힌다.
                    
archwave 21-05-01 18:38
   
내부 무장창이 열렸다가 닫길때까지 걸리는 시간이 1 초였나 2 초밖에 안 되는 것으로 기억합니다.

이 시간이 길어지면 질수록 기체가 와류 때문에 불안정해질 것이고, 적의 레이다에 포착되는 시간도 길어질테죠. 그러니 투척 즉시 무장창이 닫겨야 함.

투척하고 나서도 계속 열고 있다가는 운없으면 투척한 미사일이 다시 내부 무장창 안으로 기어들어와서 박힐 수도..
                         
야구아제 21-05-01 18:40
   
그렇죠.

내무 무장이라는 것이 정말로 기술 수준이 높아야 하겠네요.

더미 폭탄을 쏟는 것이 아니니까요.
밀덕달봉 21-05-01 22:35
   
사이드와인더 x형이나 암람의 경우 내부무장창에 들어가는 버전을 보면 항공기에서 지정한 특정 방향으로 쏘고나서 유도가 가능한 기능이 들어간걸로 알고 있습니다.
사이드와인더의 사거리가 늘어난 이유중 하나도 혹여나 유도로 방향을 확 틀어 많은 에너지를 잃어 사거리에서 손해를 보더라도 이를 보완해줄만큼의 여유분의 추력량을 계산해서 꽤긴사거리를 추구하게 된걸로 알고 있습니다.
f-22개발 당시 옆쪽 웨펀베이를 늘려 사이드 와인더 2발을 넣을려고 사이더와인더 슬림화를 고려했지만 이 방향보다 크기를 늘리거나 유지한채 사거리를 늘려 헬멧과 연동해서 전방향 사격이 가능하게 만드는게 더 전술상 유리하다고 판단해서 저렇게 갔던걸로 알고 있습니다.
결론은 급기동중이나 급박한 상향에도 웨펀베이가 열린상황이라면 먼저쏘고 기체의 센서로 유도해서 전방향 컨트롤이 가능하다는 점입니다.