전투기 전자전 시스템 분석 – F-35 (2)

2부에서는 F-35 전투기의 countermeasure 기능에 대해 알아보겠다.

 

Countermeasure는 RFCM(RF Countermeasure)과 IRCM(IR Countermeasure)으로 나뉘는데 먼저 F-35의 전자전 시스템인 AN/ASQ-239의 RFCM에 대해 알아보겠다.

 

RFCM은 chaff부터 외장형 RF재머, 내장형 RF재머, AESA 레이다를 이용한 재머, 발사형 active 재머, 견인식 디코이등 그 종류가 다양하다.

각 CM에 대한 설명과 비교는 아래 글을 참고하길 바란다.

 

Electronic Countermeasure 장단점 (1)

 

Electronic Countermeasure 장단점 (2)

 

이중에서 F-35의 AN/ASQ-239는 ALE-70 FOTD(Fiber Optic Towed Decoy)를 적용하고 있으며 장착 위치와 형상은 다음의 그림과 같다.

 

(F-35 RFCM)

위의 그림에 빨간색 위치에 4발의 RFCM Dispenser가 내장되어 있다고 한다.

Decoy가 발사되고 운용이 필요할 때에만 door가 열리는 구조를 적용함으로써 항공기의 RCS를 최소화 하였다.

 

F-35 전투기는 스텔스 항공기이지만 모든 주파수 대역에서 탐지가 불가능한 항공기는 아니라고 한다.

주로 화력통제 레이다가 운용하는 주파수 대역(예, X band)에 대하여 레이다 반사가 아주 작도록 설계되고 동시에 항공기가 방사하는 RF 신호도 고 지향성 빔과 주파수 호핑, 변조등을 적용하여 상대 감시 레이다에 탐지되지 않도록 하는 LPI(Low Probability of Intercept) 기술을 적용하였기 때문에 스텔스 항공기가 된다고 한다.

즉, F-35는 스텔스 항공기이지만 저주파수 대역에서는 탐지가 가능하고 또한 근거리나 취약한 각도에서는 결국 레이다에 탐지가 가능한 항공기 이므로 이러한 경우에 자체 보호를 위한 RFCM이 필요하게 된다.

 

앞에서 얘기했듯이 RFCM에는 여러 종류가 있지만 F-35가 견인식 디코이를 적용한 이유 중 하나는 HOJ(Home-On Jamming)에 대한 대응이 가능하기 때문이 아닐까 생각된다.

내장형 RF 재머의 경우, 비교적 강한 재밍 송신 출력을 갖는 장점이 있지만 재밍 신호가 항공기에서부터 송신되기 때문에 HOJ 기능을 갖는 레이다에는 오히려 항공기 위치를 노출시킬 수 있게 된다.

반면에 견인식 디코이는 항공기에서 이격 되어 운용되므로 HOJ에 대응하여 내 항공기 위치를 노출시키지 않을 수 있으므로 스텔스 항공기에 적합한 방식의 자체 보호 재머일 수 있다.

 

F-35는 ALE-70이라는 광섬유 견인식 디코이를 적용하고 있다.

ALE-70은 F-35에만 적용되어 있는 것으로 알려져 있으며 좀 더 상세한 정보는 확인이 불가했다. 하지만 이와 거의 유사할 것으로 보이는 시스템이 AN/ALE-55 FOTD이다.이다.

(AN/ALE-55)

 

BAE 시스템즈에서 개발한 AN/ALE-55는 dual TWT를 적용하여 광대역에 걸친 재밍 신호 발생이 가능하고 다양한 고도와 속도에서 비행 안정성 확보를 위해 압력과 속도에 의해 제어되는 핀 날개를 가지고 있다.

기능적으로 보면, 다음의 세 가지 기능을 수행한다고 한다.

 

     (1)   Suppression : 적의 추적 레이다가 정보를 획득하는 단계에 있을 때에 적 레이다의 표적 정보 획득                                이 불가능하도록 재밍 기법의 신호 발생

     (2)   Deception : 앞의 suppression 단계에도 불구하고 적 레이다로부터 추적당하게 되면 이 신호를                               분석하여 추적을 풀 수 있는(break lock) 재밍 신호 발생. 여러 레이다에 추적 당하게                               되면 다중의 재밍 기법을 발생

     (3)   Seduction : 적의 RF 미사일이 발사된 상태라면 이 미사일의 추적을 풀 수 있는 재밍 신호를 발생                              하거나 decoy가 직접 표적이 되어 항공기를 보호

 

위와 같은 기능으로 보면, 일반적인 내장형 자체 보호 재머가 적 레이다로부터 내 항공기가 추적이 되었을 때에 재밍 신호를 방사하는 것과는 조금 다르게 추적당하기 전부터 decoy를 전개하고 운용에 들어가는 것으로 생각된다.

 

F-35는 한 대가 적진에서 AN/ALE-70을 전개하여 비행하고 적 레이다가 이 decoy를 추적하려고 할 때에 주변에 스텔스로 비행하는 다른 F-35가 적 레이다 신호를 수집하여 그 위치를 확인하고 공격하는 작전을 펼친다고 한다.

 

F-35는 RFCM에서 chaff를 사용하지 않는다고 한다.

그 이유는 확실하지 않지만 모든 RF 반사와 송출을 통제하도록 개발된 F-35에 있어서 chaff는 일단 공중에 뿌려지면 이후 제어가 되지 않으므로 운용 개념상 적합하지 않는다는 판단을 하지 않았을까 생각된다.

 

F-35의 RFCM 기능에는 AN/APG-81 레이다의 안테나 어레이를 활용한 SOJ(Stand-Off-Jammer) 기능이 있다고 한다.

비록 운용할 수 있는 주파수 범위에 제한이 있고 전방에 대해서만 활용이 가능하지만, 좁은 빔폭과 함께 송출할 수 있는 RF 파워는 일반적인 내장형 RF 재머보다 높으며 빠른 빔 조향을 활용하면 재머로서 활용도가 높다고 생각한다.

 

다음은 IRCM에 대해 얘기해 보겠다.

 

(F-35 IRCM)

 

위의 그림과 같이 F-35는 Flare 발사 시스템을 보유하고 있으며, RFCM과 마찬가지로 항공기의 RCS를 키우지 않기 위해 Flare 발사시에만 door가 열리도록 되어 있다.

 

그림에 있는 형상으로는 dispenser가 4개 정도로 보이며 그래서 장착할 수 있는 Flare의 수량이 유사한 급의 타 전투기에 비해 많지 않다는 볼 수 있는데, F-35는 기체의 IR signature에 맞춰 개발된 전용의 Flare를 운용하기 때문에 장착 수량이 적어도 자체 보호 능력이 떨어진다고 볼 수 없을 것 같다.

F-35 전용의 Flare는 MJU-68과 MJU-69이며 이 Flare는 F-35 EO DAS의 미사일 경고 시스템과 연동하여 동작할 것으로 생각된다.

또한 F-35는 이 외에도 MJU-61과 MJU-64와 같은 범용의 Flare도 사용할 수 있다고 한다.