현업 관점에서 바라본 F/A-50(2) : 공대공 항전장비/무장

[엽군]

https://www.clien.net/service/board/cm_airplane/17502366?od=T31&po=0&category=0&groupCd= 

현업 관점에서 바라본 F/A-50(2) : 공대공 항전장비/무장 : 클리앙

이어서 이야기해보겠습니다.

전투기 임무효과도 분석할 때, 통상 공격 능력에 해당하는 치명성(Lethality)과 방어 능력에 해당하는 생존성(Survivability)를 함께 고려해야합니다. 보통 치명성이나 생존성 어느 한쪽에 몰빵하는 체계는 잘 없고, 대부분은 균형점을 적절하게 찾는 것이 중요합니다. 군 요구가 있다면, 그 요구에 맞는 적절한 균형점을 찾는 것이 임무효과도 분석에서 해야할 일이고. 그 결과에 따라 적절한 형상을 맞춰나가는 절차가 필요합니다. 그렇기 때문에 어떤 무기체계든 어떤 환경에서, 누가, 어떻게 운용해서 이길 것이냐를 그리는 CONOP을 짜는 것이 전투기 형상의 상당 부분을 결정한다고 볼 수 있습니다. 마치 문제가 주어지고, 풀이법이 제시되면 답하게 되는 결론은 그 범위를 벗어나기 어려운 것과 마찬가지입니다.

소위 말하는 멀티롤 파이터들은 뭔가 덕지덕지 붙어서 만든다기 보다는 저 균형점을 임무 유형별로 정말 치열하게 찾아가서 균형을 찾은 항공기들로 보면 됩니다. 반면, 어떤 영역에 특화된 형태로 물건이 나올 수도 있죠. 가령, 치명성 만 미친 듯이 요구하게되면 그 형상은 미사일 같은 1회용 무기체계로 나올 수도 있고, 생존성 만을 강조하다보면 U-2나 SR-71처럼 고도라던가, 속도라던가 이런 것에 몰빵한 디자인이 나오게 되겠죠.

항전장비는 RWR이나 CMDS 같은 일부 생존성 관련 장비들이 있긴 하지만, 대부분은 SA, 무장 운용 등과 관련된 레이더, IRST, EOTS 같은 것들과 연결되어 있습니다. 그리고 각 성능에 따른 민감도 같은 것들을 고려해보면... 4세대까지의 전투기들은 항전이 치명성에 끼치는 영향력이 매우 크고, 치명성이 너무 좋다보니 생존성도 같이 개선되더라는 마법같은 일을 가능하게 했습니다. 그 것이 우리가 현 세대에서 걸프전 이후 지금까지 보아왔던 절대적인 미국 항공력의 우위의 근간이었고요.

물론, 5세대 이후의 전투기에서 항전은 그 이전 세대에서 처럼 모든 것을 결정하는 절대적인 기준이 되지는 못합니다. 그리고 그 것을 이해하지 못하기 때문에, 밀덕, 유튜브 사이버렉카들은 여전히 5세대, 6세대 전투기 또는 전투기 복합체계를 잘못 이해하고 엉뚱한 설명들을 내놓습니다. (아, 물론 낡아빠진 F-15, 16타던 선배, 동기, 후배 조종사들도 여전히 그렇게 생각하는 경우도... 읍읍)

2. 공대공 항전장비/무장

항전 장비 중에 레이더는 오랜 시간 SA와 FC를 위한 주요 항전장비였고, 앞으로도 여전히 중요한 장비입니다.

그리고 레이더는 아래의 공식이 사용됩니다.

http://www.ktword.co.kr/test/view/view.php?no=5897

여기에서 밀덕, 유튜브 사이버렉카들이 쉽게 빠지는 함정은 Pt 송신전력 만 때려올리면, 탐지거리가 늘어난다고 생각합니다. 출력을 얼마로 높이면, T/R 모듈을 몇 개로 늘려놓으면 최고인 것처럼 이야기합니다. 예, 당연히 아닙니다. 출력의 증가로 얻을 수 있는 효과는 한계효용이 있습니다. 그래서... Tier 1인 미쿸 형님들은 사용하는 방식이 다르죠. 그리고 미쿡 형님들이 접근하는 방식들이 레이더 기술의 알파요 오메가입니다. 유럽이나 이스라엘도 나쁘지 않은 기술을 가지고 있지만, 기술격차는 크다고 볼 수 있겠죠. 

무엇이다라고 이야기해주는 것은 제 영업 기밀 노출하는 것이라 좀 그렇고, 공식 잘 뜯어보시면 답이 보이실 것입니다.

하여간 이런 접근법을 사용하다보면, 자연스럽게 요구되는 것이 있습니다. 동일 성능에서 레이더를 경량화하는 기술들이 필요합니다. 정확히는  AMRAAM이 통합 된 공냉식 AESA 레이더로 소형 경량화 되어야합니다. 특히 요즘처럼 기수부에 이 것 저 것 많이 붙이는 것 요구하거나, F/A-50처럼 기수부 공간이 협소한 경우에는 공간 활용 측면에서 레이더 크기를 줄이는 것이 매우 중요해집니다.

특히 F/A-50은 한계가 명확한 동체 구조를 가지고 있어서, 더 그렇습니다.

예를 들어, T-50 구조를 전혀 모르는 제가 보더라도, T-50은 레이돔 사이즈를 너무 작게 잡아뒀습니다. 수신 안테나 실효개구면적 같은 것을 생각해보면, -_-;;; 같은 레이더라도 성능이 제대로 안나올 환경이 될 수 있죠. 이 문제를 근본적으로 해결하려면, 복좌형상을 단좌 형상으로 바꾸고, 단좌 형상의 조종석 위치를 전방석과 후방석 중간 쯤으로 밀어버린 후에 앞 공간은 항전장비, 뒷 공간은 연료탱크 증설을 해야하는데... 이렇게 하면 비용 측면에서 일이 지나치게 커집니다. 일단, 항공기 W&B 문제가 크고, CG도 바뀔 여지가 있죠. 이렇게 저렇게 뚝딱 바꾸고, 이 것 저 것 덕지 덕지 붙이면 되는 것 아니냐라는 밀덕 식 접근이면 인생사 참 편할텐데, 현실은 -_- 늘 녹녹하지 않습니다.

T-7도 레이돔으로 쓸 수 있는 공간의 사이즈가 조금 작긴 한데, 그래도 T-50보다는 여유가 있어보이거든요. 하지만 미국은 레이더 분야의 1 Tier라 T-7 정도 사이즈에 쓸 AMRAAM이 통합 된 공냉식 AESA 레이더가 이미 있습니다. 그리고 그 것 개발한 업체가 -_- 지금 Launch customer 찾겠다고, 영업에 열심히라고 하는데. 만약 AMRAAM이 통합 된 미국 업체의 공냉식 AESA 레이더가  F/A-50에 들어갈 수 있을 정도로 단면적을 줄였다면, 무조건 Launch customer가 되어야 한다고 생각합니다.

미국이 기술 유출을 가장 경계하는 나라가 이스라엘이고, 유럽제 레이더에는 AMRAAM 통합을 승인한 사례가 있어도, 이스라엘과 연결된 레이더 중에 AMRAAM 통합 승인한 사례가 없는 것으로 알고 있습니다. 레이더 기술을 중국에 유출하는 이스라엘이라서 더 엄격한 것도 있겠죠. : )

특히, 폴란드가 구매 시에 AMRAAM 통합을 요구했다면, 인도 요구한 시기까지 대안을 제시할 다른 국가나 업체가 과연 있겠나라는 의문이 생깁니다.

결국 레이더의 주 목적은 SA와 항공무장을 운용하기 위함입니다. 특히 중거리 공대공미사일 운용이 핵심이죠. 그런 측면에서 봤을 때, AMRAAM 운용능력은 매우 중요합니다. 암람은 1987년 이후 2026 회계연도까지 연간 최소 59, 최대 1,000발을 양산했는데, 연 평균으로 따지면 보통 200~400발 정도의 생산규모를 유지하고 있습니다. 2023~2026회계연도까지는 매년 422~425발씩 양산 예정이고요. 최근에 올랐다고 해도 사거리 연장된 최신형 AIM-120D가 발당 100만 불 수준입니다.

밀덕이나 사이버 렉카들은 유럽제나 이스라엘제 써도 됩니다라고 이야기하겠죠. 하지만 무장에서 중요한 것은 적정 성능, 신뢰성, 가격이 보장되어 필요한 수량만큼 구매할 수 있어야한다는 것입니다.

 우크라이나-러시아 전쟁 개전 후에 우크라이나가 제블린이나 NLAW 같은 휴대용 대전차 미사일 구걸하러 다니는 것 많이 보셨을 것입니다. 마찬가지로 F/A-50을 사가는 국가들도 자기들이 주력으로 사용하는 무장을 전쟁 전에 필요한 수량만큼 사서 쌓아두지 못한다면, 결국 미국 가서 읍소하고 빌려와야 합니다. 그냥 필요할 때 구매하면 안되나요?라고 할 수 있겠지만, 이 쪽 물건들은 죄다 공산품이 아니라 수제 명품이고. 암람 만 해도 주문하고 물건 받는데 아무리 빨라야 2년, 실제로는 3~4년 정도 걸립니다. 전쟁나고 주문하면, 내가 전쟁 지고 나서 물건 도착합니다. -.-;

유럽제 A 무장. 발당 50~70억 정도 하니, 암람 5~6배 가격이겠죠. F/A-50 한대 가격이 얼마일까요? 몇 백억 하겠죠? 그런데 미사일 2발만 사도 100억이 넘으면, F/A-50은 가격경쟁력을 유지할 수 있을까요?

 중동의 B 무장. 가격은 비슷할지 몰라도 거리가 짧고, 신뢰성 문제가 제기될 수 있겠죠. 그리고 B 무장은 다른 곳에서 쓰는 곳도 없기 때문에 F/A-50 도입 국가는 F/A-50 운용에 필요한 수 만큼의 항공무장을 미리 구매해야한다는 문제도 생깁니다. 즉, 예상하지 못했던 무장 분야에서 전체 프로그램 코스트가 올라가는 문제를 유발하게 됩니다.

아, 추가로 최근에는 TGT Pod 들이 공대공 IRST 모드를 가지고 있는 것이 많고, 그렇기 때문에 DCA 상황에서 스텔스기 상대할 때, 날씨 좋은 날은 쓸 수 있는 여지(물론 한국 날씨 따위 겨울 빼고는 죄다 구름이 스케타 브로큰 읍읍)가 있습니다. 어차피 그런 친구들 상대로 최대한 빨리 튀는 것이 살 길이기 때문에, 별도의 IRST 대신 암람 운용을 보완하는 방식으로 이렇게 쓰는 것도 방법이라고 생각합니다. 

단거리 미사일은 결국 HMS+고기동성 단거리 미사일인데. HMS 가격이 비싸도 요즘은 없으면 안되는 장비 취급을 받고 있어서 고려할 필요가 있습니다. 결국 JHMCS + AIM-9X가 정답인데, JHMCS가 어차피 이스라엘제이니 HMS는 상업구매로 붙여도 되지 않을까 싶습니다. 9X는 120이랑 같은 상황이라서, 수출 생각하면 어지간하면 9X랑 IRIS-T 양 쪽 모두 통합할 필요가 있습니다. 아무래도 유럽 구매 국가는 9X나 IRIS-T 둘 중 하나를 요구할테니까요.

[백선호]

Digital Engineering이 개발 기간을 확 단축시킬 수 있을 것으로 많이 기대하는데

설계의 문제들이 Model-Design 단계에서 다 발견되어 수정되면 진짜 그렇겠지만 그 때까지는 다 괜찮았는데 Build-Test까지 가서야 문제들이 발견되면 개발 기간은 그다지 단축되지 않을 것 같습니다.

Build-Test에서는 문제가 하나도 발견되지 않고 그냥 만들기만 하면 되면 진짜 천국이죠.

https://cafe.daum.net/NTDS/515G/3538

[엽군]

그래서 T-7이 IOC는 빠른데, FOC는 느린 상황이 벌어지는 것 아닐까요. 한 가지 더 있기는 한데, 팔아먹을 이야기라 : ) 다음에 따로 말씀드리겠습니다.

[백선호]

그리고 A400M의 엔진 기어박스가 시뮬레이션에서는 완벽했는데 만들고 보니 문제가 많더라는 영국 의회의 기록도 있죠.

We asked, “What is the real problem with the engine and the gearbox?” A Rolls Royce technician said, “When they designed it on a computer, it worked perfectly. When they built it, it didn’t.” The components in the gearbox keep burning themselves out, so they are forever having to take the engines, put them through deep maintenance and rebuild the gearboxes.

https://cafe.daum.net/NTDS/515G/3838

[엽군]

ㅋㅋㅋㅋㅋ. 디지털 엔지니어링에 얼마나 돈을 쳐발랐나의 문제도 있지 않을까요?

[강준구]

항전과 무장에 관련한 모든 얘기가 얼마 전 시험 비행에 성공한 그 기체에게도 그대로 적용되는군요.
문제는 RACR와 AMRAAM, Super sidewinder를 달꺼면, F-16V를 사지 왜 국산 전투기를 만드냐?라는 소리를 들었을테니... 음.
자꾸 전투기 레이더도 개발해본적 없는 업체에서, 물리적 성능은 AN/APG-81과 동급이니 뭐니 하는 소리 들을 때마다 한숨 나옵니다.