2부에서는 101KS로 불리는 Su-57 전투기의 Electrical-Optical System에 대해 알아보겠다.
101KS는 총 6개의 구성으로 되어있다고 한다.
첫 번째는 N036UVS Computer and Processor이다.
이 시스템은 IMA-BK (Integrated Modular Avionics of Combat Systems)로 업그레이드되었다고 한다.
이 시스템의 역할은 각 센서에서 오는 신호를 integration 하여 하나의 심볼로 시현시켜 주며, 각종 항공전자 시스템 뿐만 아니라 무장 제어, 자체 보호 시스템을 제어한다고 한다.
두 번째는 101 KS-O 이다. 다음의 Cutaway 상에서는 31번 “IRST-Warnsensor”로 표현되어 있는 부분인데 이름 표현이 잘못되어 있는 것으로 생각된다. 실제로는 그 다음의 그림처럼 항공기 상방과 하방에 각 1개씩 장착되어 있고 경고 센서가 아닌 IR countermeasure 센서이다.
사실 인터넷 상에서 해상도 좋은 Su-57의 cutaway를 찾은 것이 이것밖에 없는데 담고 있는 정보는 신뢰도가 많이 떨어지는 것으로 보인다. 더군다나 독일어로 되어있고….쩝
101 KS-O는 DIRCM(Directed IR Countermeasure)이며, 접근해 오는 열추적 미사일의 seeker를 향해 에너지 빔을 발사하여 seeker의 추적 메커니즘을 교란하는 역할을 한다.
그림에서 보듯이 항공기 상방에서 오는 미사일과 하방에서 오는 미사일에 모두 대응할 수 있도록 두 개의 센서가 장착되어 있다. 그러나 인터넷 상의 Su-57 사진을 보면 이 센서가 없거나 상방에만 장착된 사진들이 있는데 아마도 항공기 버전에 따라 장착 여부가 상이한 것으로 생각된다.
세 번째는 101 KS-V이며, cutaway 상에서 8번 “IRST-Sensor OLS-35M”이다.이다 OLS-35M은 Su-35 Flanker 전투기나 Mig-29 전투기에 적용된 시스템의 이름이라고 하는데, Su-57 초기 버전도 이 시스템을 적용하다가 더 발전된 형태의 101 KS-V(다른 이름으로 OLS-50M)이 적용된 것으로 알려져 있다.
101 KS-V는 익히 많이 알고 있는 IRST(IR Search and Track) 시스템이다. 표적이 방출하는 IR 신호를 탐지하여 표적 추적을 수행하고 IR 영상을 제공하기도 한다.
IRST가 유용한 이유 중 하나는 레이다로 잡히지 않는 RF 스텔스 표적인 경우에 IR로 표적을 잡을 수 있다는 것이며, 또 한 가지는 어떠한 에너지도 방출하지 않는 passive 센서이므로 적의 감시 시스템에 노출되지 않으면서 전방 표적을 탐지할 수 있다는 것이다.
반면에 passive 센서이므로 표적과의 거리 정보를 획득할 수 없다. 이를 위해서 laser 거리 측정기가 추가되거나 또는 레이다와 같은 다른 센서로부터 초기 거리 값을 획득하고 이후 항법 시스템에 의존하여 거리 정보를 업데이트하는 방법, 그리고 항공기 기동을 통해 거리 정보를 획득하는 Kinematic Ranging이 있다. (Kinematic Ranging에 대한 것은 이 블로그의 “위협원 위치 탐지 – 수동 거리 측정 기법”을 참고)
101 KS-V 또는 OLS-50M은 QWIP(Quantum Well Infrared Photo) detector를 기반으로 하여 이전 세대의 IRST 대비 더 진보한 성능을 보유한다고 한다.
전투기 IRST는 대부분 조종석 앞에 장착되어 센서만 튀어나오게 장착된다. 동그란 센서가 튀어나온 상태에서 항공기 항력을 줄이기 위해 fairing을 적용하여 센서의 뒷부분과 항공기 동체 간의 공간을 메운다. 위의 그림에서 파란색 화살표 부분이다.
Eurofighter와 JAS-39 Gripen 등 IRST를 적용하는 전투기들이 전방의 레이돔 뒤와 조종석 사이에 장착하는 반면 F-15K의 Tiger Eye와 최근 개발되고 있는 F-18용 IRST와 같이 항공기 하방에 장착되기도 한다.
전자는 센서의 하방 시야 각에 제한이 있을 수 있고 반대로 후자는 상방 시야 각에 제한이 있을 수 있으나, 실제로는 표적이 내 항공기 바로 위나 바로 아래에 있지만 않는다면 상/하방 탐지에 크게 문제 되지 않을 것이다. 또한, 최근 개발되는 전투기는 다른 우군 전투기로부터 표적 탐지 정보를 데이터링크를 통해 공유할 수 있기 때문에 더욱 문제가 되지 않을 수 있다.
(이 블로그의 “해군 장교로부터 듣는 슈퍼 호넷의 획기적인 IRST” 글 참고)
네 번째는 101 KS-U이며,이며 cutaway 상에서는 표현되어 있지 않다.
항공기 상에서 아래의 그림과 같은 위치에 장착되어 있는 것으로 보인다.
101 KS-U는 미사일 접근 경보 시스템(MAWS, Missile Approach Warning System)으로 열 추적 미사일의 접근을 경보하는 기능이 있으며 위에서 알아본 101 KS-O DIRCM과 연동하여 대응을 할 수 있도록 한다.
MAWS는 RF를 활용하는 타입과 IR 신호를 활용하는 타입, 그리고 자외선(Ultraviolet)을 활용하는 타입이 있는데, Su-57의 101 KS-U는 자외선을 활용하는 타입니다.
자외선을 활용하는 MAWS의 장점은 IR 신호 기반의 시스템에 비해 태양과 지상 등 자연환경 속에서 나오는 clutter 신호에 의한 false alarm이 적고 표적의 AOA(Angle of Arrival) 정보가 정확하여 DIRCM으로 정교한 방향 정보를 제공할 수 있으며 응답속도가 빠르고 RF나 IR 기반의 시스템에 비해 단순한 시스템 구현을 할 수 있다는 것이다.
반면에 대표적인 단점은 탐지를 위해서는 높은 연소 열을 요구한다는 것이 있다.
다섯 번째는 101 KS-N이며,이며, 역시 cutaway 상에는 표현되어 있지 않다.
101 KS-N은 항법 및 표적 타기팅 역할을 수행하는 Pod로서 Sniper나Lightening과 같은 역할을 할 것으로 예상된다.
101 KS-N Pod의 형상은 위의 그림에서 왼쪽에 해당하는데, 다른 일부 자료를 보면 Pod 타입을 내장형으로 구현하였으며 위치나 형상은 위의 그림에서 오른쪽에 해당한다는 자료가 있다. 그러나 개인적으로는 이 정보는 정확하지 않다고 생각한다.
항법과 표적 타기팅을 위한 전자 광학 센서로서 항공기의 전방이 FOV에 포함되어야 하나 오른쪽 그림을 봤을 때는 항공기 하방만 시야에 들어오고 전방에 대한 시야는 확보가 불가능해 보이기 때문이다.
최소한 내장형으로 구현하려면 F-35의 EOTS나 J-20의 센서와 같은 형태가 되어야 할 것으로 생각한다.
정보가 부족하여 사실 관계는 확인이 불가하다.
여섯 번째는 101 KS-P이며,이며 cutaway상에서는 표현되어 있지 않다.
101 KS-P는 광학 카메라로써 촬영 영상은 조종사의 HMD에 시현이 가능하고 표적을 타기팅하는 목적은 아니고 주로 저고도 비행 시 지원을 위한 센서라고 한다.
항공기상의 장착 위치나 센서 개수는 정확하지 않다.
가장 많이 알려져 있는 정보는 아래의 그림처럼 양쪽 내장 무장 베이 앞부분에 각 1개의 센서가 장착된다고 한다.
여기까지 101 KS 시스템을 구성하는 여섯 가지의 시스템을 알아봤다.
끝으로, Su-57의 기타 센서에 대해 알아보고 끝내고자 한다.
알아본다고는 하지만 사실 정보가 많지 않아서 대부분 확실하지 않은 정보들임을 말해 두겠다.
위의 그림에서 (1)은 GLONASS 수신 안테나이다.
GLONASS(Global Navigation Satellite System)는 러시아에서 운용하는 위성항법 시스템이며 수신 안테나는 항재밍 기능이 포함되어 있는 것으로 알려져 있다.
(2)는 cutaway 상에서 6번과 7번에 해당하며 “IR/Laser미사일 경고 센서”라고 표현되어 있다. 그러나 이미 미사일 경보 시스템은 앞에서 알아봤으며 모양이나 위치로 보기에도 미사일 경보 센서로 보이지 않는다.
이 위치는 보통 IFF Interrogator 안테나가 위치하는 부분이고 IR 센서가 동체에 매립되어 있다고 생각하기도 힘들기 때문에 개인적으로는 IFF Interrogator가 아닐까 생각된다.
(3)은 cutaway 상에서 107번 “UHF-Funkantenne”로 되어 있으며 UHF Radio Antenna이다.
수직 미익 끝단 smart skin 타입의 안테나로 보이며, 한 쪽만 있으면 다른 한쪽의 수직 미익에 의한 blind zone이 생길 수 있으므로 아마도 양쪽 수직 미익에 모두 있을 것으로 생각된다.
(4)~(8) 까지는 어떤 기능을 수행하는지 확실하지 않다.
다만, (4)은 안테나의 모양이나 크기가 (2)의 중앙에 있는 것과 유사하여 이 안테나와 pair를 이루어 항공기 상방과 하방을 각각 FOV로 하는 안테나가 아닐까 생각되기도 한다.
(6)과 (7)은 모양과 사이즈가 유사하고 이렇게 동일한 모양의 안테나가 항공기 하방에 멀리 떨어져 있지 않으면서 장착되어 있는 경우는 대부분 Radar Altimeter 송/수신 안테나이므로 이 기능의 안테나가 아닐까 추측된다.
(5)와 (8)은 항법과 관련된 안테나가 아닐까 생각된다.
2부에 걸쳐 Su-57 전투기의 전자전 시스템과 기타 시스템에 대해 알아봤다.
동부권 전투기여서인지 인터넷 상에 많은 정보가 없었고 그나마도 있는 정보들은 사실 여부가 불확실한 것들이 많았다.
여기서 다룬 내용에 대해 잘못된 부분이 있다면 언제든지 댓글로 의견 주시기 바랍니다.
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