전투기 전자전 시스템 분석 - EA-18G Growler (1)

이번은 EA-18G GROWLER의 전자전 시스템에 대해 알아보겠다.

EA-18G는 보잉사의 F/A-18E/F 슈퍼호넷을 개조한 전자전기이다. 전자전기는 먼 거리에서 적의 지대공 레이다망을 무력화시켜 우군이 침투할 수 있게 하는 역할을 한다. 그렇기 때문에 EA-18G에는 강력한 출력의 RF Jammer가 장착된다. 다음의 그림은 기존 F/A-18에서 장착하고 있는 전자전 시스템과 EA-18G에서 장착하고 있는 전자전 시스템을 나타낸 것이다.

 

(F-18 계열 전자전 시스템) 

 

요약해보면, F/A-18E/F에는 ALR-67 RWR과 ALQ-214 self-protection Jammer 그리고 그림에는 표현되지 않았지만 ALE-47 CMDS와 ALE-50 Towed Decoy가 장착되어 있고 EA-18G에는 ALQ-218 광대역 수신 시스템, ALQ-227 CCS(Communication Countermeasure System) 그리고 ALQ-99 Jamming Pod가 장착되었다. 다만, EA-18G에서 기존 ALR-67이나 ALQ-214 시스템들이 제거되었는지 아니면 계속 장착하고 있는지는 확실하지 않다. 앞으로 살펴볼 EA-18G cutaway 상에서 provision 이란 용어를 사용하는 것으로 보아 기존 F/A-18E/F에서 장착된 전자전 시스템은 제거된 것으로 보이나 일부는 provision 용어를 사용하고 있지 않기 때문에 확실하지 않다. 그러므로 앞으로 살펴보는 내용은 F/A-18E/F와 EA-18G의 전자전 시스템을 다 포함한 얘기가 될 것이다.

 

본격적으로 아래의 cutaway를 보고 하나씩 살펴보겠다.

 

(EA-18G Cutaway)

 

먼저 E4 “ALR-67 low-band integrated antenna provision”이다. 실제 형상은 아래의 그림과 같다.

 

(ALR-67 low band antenna 장착)

 

위의 그림에서 맨 왼쪽 그림은 유선형 레이돔을 벗긴 안테나 형상이다.

이전에 F-16 Block 60에서 CD 밴드 안테나에 대해 얘기했었는데, 그 안테나가 하는 역할과 동일하게 C~D 대역의 RF 신호를 Azimuth 360° 방향에서 수신한다. 레이돔 안쪽의 안테나 형상으로 보아 신호의 방향을 탐지할 수 있으며 F-16의 안테나와 유사한 수준의 방향 탐지 정확도를 가질 것으로 판단된다. 아래 그림은 ALR-67 RWR 시스템 구성품을 나타내는데 여기서 Low Band 안테나를 보면 신호 포트가 총 3개가 보이고 이중 RF port는 2개로 보인다. 이는 이전 F-16 Block 60 (1)에서 얘기했었던 채널 스위칭이 내부에 포함된 안테나 타입으로 보인다.

 

(ALR-67 low band antenna)

 

F-16의 안테나와 가장 큰 차이점은 형상이다. F-16의 경우는 Dual Blade 안테나로 되어 있으나 F-18 계열은 폴 안테나와 이를 덮는 유선형 레이돔으로 되어 있다. 앞에서 얘기했듯이, C~D 대역을 탐지하는 성능 자체는 안테나의 크기나 구성으로 봐서는 대동소이할 것이다. 그리고 aerodynamic 성능에 있어서 즉, drag 측면에 있어서는 아무래도 유선형 레이돔이 조금은 더 유리할 것이고 RCS(Radar Cross Section) 부분에서도 Blade 타입보다는 영향성이 적을 것으로 예상된다. 마지막은 유지 보수 측면에서 Blade 타입보다 유선형 또는 conformal 형태의 안테나나 레이돔이 우수하다고 볼 수 있다. 실제로 항공기 외형에서 도출된 타입은 운용 중 또는 지상에 있을 때에 파손 확률이 유선형이나 conformal 형태보다 높기 때문이다.

 

다음은 아래의 ALR-67 시스템에 해당하는 부분을 cutaway에서 알아보겠다.

 

(ALR-67 시스템)

 

Cutaway 상에서는 E36번 “ALR-67 countermeasures receiver provision”과 E37번 “ALR-67 quadrant receiver provision”, E50번 “ALR-67 and EW forward receive antenna”와, E71번 “ALR-67 quadrant receiver provision”, E79번 “ALR-67 aft enhanced antenna detector”이다.

ALR-67 RWR 시스템도 기본적으로 F-16 계열의 ALR-56 RWR 시스템과 동일한 Amplitude Comparison 방식의 방향 탐지를 하는 시스템으로 수신 신호의 방향 탐지 정확도도 유사할 것이다. F-16과 조금 다른 부분은 Low Band 안테나에서와 같이 전방 RF 신호를 수신하는 안테나/레이돔 형상이다. F-16 계열은 항공기 주익의 LEF(Leading Edge Flap) 상에 돌출된 형태로 있는 반면, F-18 계열은 날개 안쪽에 안테나가 있고 항공기 형상과 동일한 레이돔이 적용되어 있어 항공기 외형 밖으로 돌출되지 않는다.

 

(ALR-67 전방 RWR 안테나)

 

F-16 계열과 동일하게 상하로 움직이는 부위에 안테나가 장착되어 있지만 안테나 Elevation 빔 폭이 큰 패턴 특성을 갖는 안테나를 적용하여 실제 신호 탐지에는 영향이 없도록 하였을 것이다.

 

여기서 한 가지 확인해야 할 것은 E50번이 ALR-67과 EW의 전방 안테나라고 표현되어 있으므로 항공기 형상과 동일한 레이돔 안쪽에는 ALR-67 RWR 수신 안테나 외에 또 다른 EW 수신 안테나가 있다는 것이다. 이는 이 글의 맨 처음에 있는 F/A-18E/F 전자전 장비 그림에서도 볼 수 있는데 ALQ-214 안테나로 추측된다. 즉, RF Jammer를 위한 수신 안테나이다. Cutaway 상에서 ALR-67 장비 표현 외에 EW라는 표현이 있는데 이 EW로 표현되는 장비는 모두 ALQ-214 장비를 의미할 것으로 추측된다.

 

후방 신호 탐지를 위한 ALR-67 안테나는 아래의 그림에서 붉은색으로 표현한 두 개의 안테나이며 항공기 정면을 0°로 했을 때 시계방향으로 135°와 225°가 boresight가 되도록 미익 끝부분에 각각 장착되어 있다. 그림에서 파란색으로 표현된 것은 E81번 “EW aft receive antenna”이며 위에서 언급했듯이 ALQ-214 안테나이며 후방 Jamming을 위한 수신 안테나 일 것이다.

 

(ALR-67 후방 RWR 안테나)

 

Quadrant Receiver의 장착 위치를 보면 아래의 그림과 같이 주익과 미익에 있는 것을 알 수 있다.

 

(EA-18G Quadrant Receiver 장착 위치)

 

굳이 공간이 넓은 동체에 장착하지 않고 날개에 장착한 이유는 수신 안테나와 최대한 가까운 위치에 장착이 필요하기 때문일 것이다. Quadrant Receiver에 있는 LNA(Low Noise Amplifier)는 안테나로부터 수신된 미약한 신호를 증폭하는 기능을 하고 이는 RF Cable에 의한 신호 감쇄가 많이 일어나기 전에 증폭을 해야 한다.

 

다음 2부에서는 ALQ-214 RF Jammer 구성과 그 외에 cutaway에서 표현하고 있는 filter에 대해 살펴보겠다.