스텔스 전투기 F-35의 첨단 공대공 무장으로 최고도 발휘
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스텔스 전투기 F-35의 첨단 공대공 무장으로 최고도 발휘
  • 이승준 기자
  • 승인 2020.11.16 00:19
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가시거리 밖의 적 전투기를 요격이 가능한 미티어 미사일
F-35전투기에 내부장착된 미티어 공대공 미사일 (사진: MBDA)
F-35전투기에 내부장착된 미티어 공대공 미사일 (사진: MBDA)

한국공군의 스텔스 전투기 F-35 40대가 2022년까지 순차적으로 인도되고 있다.

F-35는 완전 네트워크화된 5세대 다목적 전투기로서 첨단 스텔스 성능, 센서 퓨전, 데이터 링크 성능을 갖추고 있다.

현재는 물론이고 향후에도, 공대공, 공대지 양 작전에서 전투기의 잠재 성능을 최고도로 발휘하기 위해서는 기체 자체의 성능과 조화를 이루는 첨단 미사일들이 요구된다.

정확하게 알려진 바는 없지만 F-35의 AESA레이더인 A/N APG-81은 160km 이상의 탐지가 가능하다.

스텔스 전투기가 160km 이상의 탐지/탐색을 한다는 것만으로도 적기의 입장에서는  공포를 준다. 그러나 F-35에 기존에 운용중인 공대공 유도탄을 장착한다면 F-35가 적기를 목표물로 유도탄을 발사하기 위해서 유도탄의 사거리인 70km이내까지 접근해야만 한다는 단점이 있다.

첨단 스텔스 전투기인 F-35가 최대한의 성능 발휘를 위해서, 특히 제공권 확보를 위한 공대공 무장에 있어서는 레이더의 성능에 적합한 좀 더 원거리에서 타격이 가능한 유도탄이 필요한 것이다.

 

F-35와 미티어(METEOR)의 조화

갈수록 경쟁이 격화되어가고 있는 전장 환경에서 절대우위의 제공권을 확보, 유지하는 일은 미래 공군 작전에 있어 최우선 과제이다. 상황인식은 성공의 핵심이며, MBDA의 미티어를 장착하는 경우, F-35의 통합 센서들과 첨단 정보 시스템들은 공중의 최전선에서 조우한 적의 전투기들을 압도하는 분명한 우위를 확보할 수 있다.

미티어 미사일은 데이터 링크를 통한 네트워크화된 미사일로 F-35의 상황인식 성능을 최대화 시킬 수 있다.

덧붙여, 추력조절장치를 내장한 램제트 엔진과 능동레이더 탐색기의 조합을 통해 미티어는 비교불가의 게임 종료 속도를 내며 적기를 향해 날아가 고도의 기동성과 확장된 사거리로, 기존 전투기나 여타 시계외 미사일의 서너 배에 달하는 탈출 불가 구역(NEZ)을 확보할 수 있다.

이러한 탁월한 첨단 성능들을 통해 미티어 미사일은, 적기로 하여금 F-35의 전투 반경 내로 진입하기 전에 다시 한 번 생각하게 함으로써 F-35에 억지력까지 부여한다.

 

미티어, 램제트(Ramjet) 추진 시스템 전세계에서 유일하게 탑재

기존에 개발된 미사일을 최대 사거리로 쏘면 중간에 로켓 엔진이 꺼지고 결국 관성 운동 에너지로 비행하게 돼 명중률이 현격하게 떨어진다.

이러한 이유로 로켓모터를 추진력으로 하는 기존 공대공 유도탄의 한계를 극복하기 위해 램제트 엔진을 적용해 사거리와 비행 성능을 향상시킨 덕티드 로켓(Ducted Rocket) 미사일이 개발 되었다. 바로 MBDA가 개발한 미티어 미사일이다.

미티어 미사일은 발사 직후 연료를 전부 연소하는 대신에 순항 단계에서 엔진의 발전을 조절하여 연료를 아낀다. 목표에 다가갈수록 발진 속도를 높여 아무리 먼 거리에서 발사하더라도 마하 3을 초과하는 최대 에너지 상태에서 최종 공격을 하게 된다.

그 덕분에 미티어는 공격의 마지막 단계에서 기동에 쓰일 에너지를 더 많이 가지고 확보할 뿐 아니라 이제까지 개발된 모든 공대공 미사일 중 가장 넓은 회피불능구역(NEZ)을 제공함으로써, 목표물을 어느 방향에서도 요격할 수 있다. 기본적으로 미티어는 장거리에서 적기를 "뒤쫓아" 가서 잡을 수 있는 능력이 월등하다.

미티어 미사일은 전세계에서 유일하게 덕티드 로켓(램제트 라고도 함) 기술을 적용해 현재 최대 사거리 50km 정도인 중거리 미사일의 사거리를 약 200㎞로 늘린 최초의 미사일이다. F-35의 레이더가 볼 수 있는 거의 최대거리에서 유도탄을 발사할 수 있다는 것이다.

진정한 Fire and Forget인 미티어 미사일 (사진: MBDA)
진정한 Fire and Forget인 미티어 미사일 (사진: MBDA)

 

진정한 Fire and forget 모드 성능

미티어의 경쟁력은 단지 추진 체계에만 있지 않다. 미티어에는 자체적으로 능동 X-밴드 레이더 시커가 장착되어 있어 비행 최종 단계에 목표물을 더욱 효과적으로 조준할 수 있다.

타 공대공 유도무기의 경우 Fire and forget 모드를 가지고는 있지만 기본적으로 전투기 레이더에서 목표물 데이터를 수신 받아 날아가며 목표물 근처에 갔을 때 전투기의 레이더보다 범위나 스캐닝 능력이 훨씬 떨어지는 소형 레이더 시커가 목표물을 찾기 시작한다.

문제는 중거리에서 Fire and forget 성능이다. 미사일이 생각했던 위치에 목표물이 없는 경우 미사일은 탐색 능력에 한계가 있기 때문에 목표물을 명중할 수 없다. 또한 장거리에서 미사일을 발사하는 경우는 미사일이 목표물을 향해 날아가는 동안 미사일을 발사한 전투기가 정보를 업데이트해주는 방식을 사용한다.

즉, 미사일이 목표물을 조준할 때까지 전투기 레이더로 미사일에 업데이트된 데이터를 제공해야만 한다.

이러한 경우 미사일이 목표물을 명중할 가능성은 높아지지만 전투기와 목표물 사이의 거리가 짧아지기 때문에 전투기가 노출될 위험이 그만큼 커진다.

이에 반해, 미티어는 미사일을 발사한 전투기 조종사가 전투기 레이더를 미사일이 목표물을 찾는 용도로는 전혀 사용하지 않아도 된다. 조종사는 미사일을 목표물에 지정하기만 하면 된다. 그 뒤 미사일은 발사 전투기가 아닌 다양한 소스를 통해 계속해서 업데이트 정보를 받아 최종 공격까지 전개한다.

미티어는 발사된 전투기에서뿐만 아니라 다른 전투기, 조기경보통제기(AEW&C), 육지 및 해상 레이더, 미사일 자체의 전자 감시장치 등을 통해 목표물에 대한 정보를 업데이트 할 수 있다.

이처럼 다양한 수단을 통해 공통의 데이터링크 파형으로 미티어 장착 전투기나 미티어 미사일이 스스로 활용할 수 있는 형태의 정보로 제공하기 때문에 공동 전술 네트워크를 통한 상황 파악이 가능하다.

이러한 미티어의 데이터링크 시스템은 미티어가 진정한 fire-and-forget 모드 성능을 가지고 있음을 말해 준다.

미티어의 데이터링크는 양방향으로 작동하기 때문에 조종사가 미사일을 발사한 후에도 목표물을 재설정(Re-target)할 수 있다. 조종사는 실시간으로 미사일의 연료, 에너지, 추적 상황을 파악할 수 있다.

이는 목표물을 향해 추가 미사일을 발사할 지 아니면 이미 발사한 미사일이 제대로 목표물을 추적하여 겨냥했으니 후퇴할 지 여부를 결정하는데 매우 중요하다.

미티어 미사일은 유로파이터 타이푼, 라팔, 그리펜 등에 장착되어 운용중이며 다른 첨단 항공기들과도 호환성을 확보하고 있다.

미티어는 F-35 에도 통합될 예정이다.

영국은 미티어를 F-35의 공대공 주력 무기로 사용할 계획이며 F-35 42대를 도입하는 일본도 미티어 장착을 추진하고 있다. 특히 일본은 미티어를 F-35의 내부무장창에 장착하기 위해 미티어를 기반으로 개량형 미티어인 'JNAAM(새로운 합동 공대공 미사일)을 영국과 공동으로 개발할 에정이다.

장거리 공대공 미사일 미티어 (사진: MBDA)
장거리 공대공 미사일 미티어 (사진: MBDA)

[디펜스투데이]

 


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