J-20 청두 전투기의 전자전 시스템에 대해 알아보겠다.
J-20 전투기는 중국의 Cheng du Aircraft Industry Group(CAIG)에서 제작하였으며 5세대의 스텔스 다목적 전투기이다.
J-20은 1990년대부터 시작된 J-XX 스텔스 전투기 프로젝트의 결과물이며 2010년에 high-speed taxing 테스트를 수행하고 2011년에 비행 시험을 수행하였으며 2017년도에 실전 배치되었다.
J-20 전투기의 전체적인 크기는 러시아의 Su-57이나 미국의 F-22보다 크며 스텔스 전투기로는 특이하게 카나드 날개를 가지고 있다.
J-20 전투기의 센서나 특히 전자전 시스템은 알려져 있지 않고 인터넷 상에도 정보가 거의 없어서 대부분의 얘기는 개인적인 추측임을 미리 말해두겠다.
J-20의 센서와 전자전 시스템으로 추측되는 부분을 다음의 cutaway를 보고 하나씩 알아보겠다.
구글링으로 다운 받은 위의 J-20 cutaway도 많은 부분 이상한 정보들이 있으나 그래도 하나씩 살펴보겠다.
먼저 J-20의 레이다는 cutaway상으로 2번에 해당하며 Type 1475/KLJ-5로 알려져 있고 AESA 레이다이다.
이 레이다의 개발은 NRIET(Nanjing Research Institute of Electronics Technology) 14th Institute에서 개발하였으며 약 1856개의 T/R 모듈로 안테나를 구성하고 있다고 한다.
확실하진 않지만 인터넷상에서는 최대 탐지거리가 약 370km 정도 되며 NCTR(Non-Cooperative Target Recognition) 모드를 갖는다고 한다.
NCTR 기능은 다른 센서의 도움없이 레이다가 표적의 종류나 타입을 식별하는 기능이다.
레이다 전파가 표적의 제트엔진에 부딪혀 반사될 때에 전파 변조가 발생하며 이를 JEM(Jet Engine Modulation)이라 부른다.
이 JEM을 통해 엔진의 타입을 식별하게 된다.
개인적으로 이 기능의 핵심은 JEM을 수신하고 식별하는 기능보다는 다양한 엔진에 대한 JEM 데이터 베이스를 구축하는 것이라 생각된다.
위의 그림에서 옆의 레이다는 KLJ-7 AESA 레이다이며 소문에 의하면 앞으로 J-20 전투기에 탑재될 가능성이 있는 레이다라고 한다.
아래는 레이돔 바로 뒤면서 항공기 양쪽에 위치한 안테나(?)이며 cutaway상으로는 6번이고 NRIET AESA 레이다로 표현하고 있다.
그러나 개인적인 생각은 항공기 양쪽을 탐지하는 레이다는 아닐 것으로 생각된다.
아래의 그림과 같은 Su-57 전투기가 탑재하고 있는 side-looking 레이다 안테나 배열 정도는 되어야 레이다로서 기능이 가능할 것으로 보이는데 J-20은 안테나 면적이라고 하기에는 턱없이 작으며 Elevation 방향으로의 어레이도 적어 active 방식으로 탐지를 하는 레이다로 보이지 않는다.
차라리 아래 그림 옆에 있는 IFF 안테나와 같은 역할 일 수도 있으며 또는 F-16Block60 전투기나 EA-18G Growler가 적용하고 있는 ESM용 수신 안테나와 같은 역할이 아닐까 생각된다.
다음은 J-20의 전자전 안테나로 추측되는 부분에 대해 알아보겠다.
cutaway상에서 47번에 해당하며 여기서는 UHF 안테나로 소개되고 있으나, 왠지 UHF 안테나는 아닐 것으로 생각된다.
J-20 전자전 안테나를 분석한 다른 자료를 봐도 모두 ECM 또는 ESM 안테나가 내장되어 있을것으로 얘기하고 있다.
개인적으로도 UHF 안테나는 아니고 전자전 계통의 안테나가 내장되어 있을 것으로 생각되된다.
하지만 비행 중 움직이는 카나드 날개의 바로 뒤에 위치해 있어서 신호 blockage가 발생할 것으로 생각되는 위치에 있다는 것이 좀 의아한 부분이다.
J-20은 metamaterial을 레이돔과 absorber로서 적용하였다고 한다.
Metamaterial은 RF 투과성을 아주 우수하게 만들 수 있고 또는 특정 파장대를 흡수할 수 있게도 만들 수 있다고 하며 J-20에는 레이돔과 레이다 반사가 많이 일어날 수 있는 엣지 부분에 적용되었다고 한다.
위의 cutaway에서는 파란색 동그라미 위치에 116번 ILS 안테나가 있다고 되어 있으나, 위의 실제 항공기 형상에서 볼 수 있듯이 cutaway상의 형상과 실제 항공기 형상이 조금 다르다.
차라리 아래의 그림과 같은 위치에 ILS 관련 안테나나 HF 안테나 등 비교적 낮은 주파수 대의 안테나가 있지 않을까 생각된다.
비행 중 움직이는 부위이므로 정밀함을 요하는 ESM 안테나 위치로는 적합하지 않고 elevation 방향으로 넓은 빔폭의 빔을 갖는 안테나가 내장되어 있지 않을까 생각된다.
다음은 항공기 후방 전자전 계통 안테나로 보이는 부분이다.
cutaway상으로는 전방 레이다와 동일한 NRIET AESA 안테나로 표현하고 있다.
앞에서 카나드 날개 바로 뒤쪽에 있는 것이 전방 전자전 계통 안테나라면 후방 꼬리에 양쪽에 있는 것이 후방 전자전 계통 안테나 일 것으로 생각된다.
다만, 전방도 그렇지만 ECM용인지 아니면 ESM용인지는 확실하지 않다.
일반적으로 스텔스 항공기는 HOJ(Home-On Jamming) 기능이 포함된 위협에 노출되지 않기 위해 전용의 onboard jammer를 적용하지 않는 것으로 알려져 있다.
그렇다면 이 안테나는 ECM 보다는 ESM 용이 아닐까 생각되지만, 또 한편으로는 F-35는 자체 보호를 위해 FOTD를 적용하는데 J-20은 이러한 미국의 견인식 디코이를 적용하지 못하므로 스텔스 이지만 자체보호를 위한 ECM일 수도 있을 것 같다.
한 가지 더 의문은 cutaway상 93 IFF 안테나이다.
이 안테나로 보이는 것은 양쪽 꼬리의 안쪽(노즐 방향)으로 장착되어 있는데 어떤 목적인지 확실하지 않다.
위에서 얘기한 92번과 같은 전자전 계통이라고 하기에는 한 방향을 중복으로 바라보고 있어 조금 이상하게 보인다.
예를 들면, 후방 좌측은 좌측 꼬리 바깥에 있는 안테나가 커버하지만 우측 꼬리의 안쪽에 있는 안테나도 같은 영역을 커버한다는 것이다.
하나는 수신이고 다른 하나는 송신일 수도 있으나 역시 어떤 것이 사실인지는 모르겠다.
cutaway처럼 IFF용 일수도 있고…
J-20의 자체 보호 시스템은 앞에서의 전자전 계통 안테나로 보이는 것과 다음의 chaff/flare dispenser로 보이는 것 외에는 확인되지 않았다.
일단 cutaway 상에는 90번이 위치 조명등으로 표현되어 있다.
Dispenser로 보기에는 좀 작아 보이고 인터넷 상에 flare를 투발하고 있는 그림도 찾을 수 없어서 위의 오른쪽 그림을 찾기 전까지만 해도 dispenser가 아닐 것이라고 생각했으나, 오른쪽 그림은 dispenser와 유사해 보인다.
다만 여전히 크기가 좀 가늠이 되지 않아 의문스럽기는 하다.
다음은 J-20의 광학 센서에 대해 간단히 살펴보겠다.
결론부터 얘기하면 J-20의 광학 센서는 EOTS와 DAS로 구성된 것으로 보이며 이름에서 알 수 있듯이 F-35의 광학센서 구성과 매우 유사하다.
그래서 F-35를 카피했다는 얘기를 많이 듣는 것으로 알고 있는데, 한편으로는 전투기의 형상에서 정해진 각 임무를 하기 위한 내장형 광학 센서는 결국 유사한 형상과 장착 위치를 가질 수밖에 없다고도 생각된다.
5번은 EOTS-86이라 불리며 중국의 A-Star Science and Technology에서 제작했다고 한다.
EOTS는 레이다가 재밍을 당하고 있으면서 스텔스 항공기를 탐지하고자 할 때에 유용한 수단이 될 수 있다.
소문에는 B-2를 150km에서 탐지 가능하고 F-22를 110km에서 탐지 가능하다고 한다.
아래는 J-20의 DAS(Distributed Aperture System)이다.
F-35와 형태나 위치가 거의 동일하며 역할은 미사일 접근 경보 기능을 수행하며 최대 탐지 거리는 9.3km 정도 된다고 한다.
끝으로 알아볼 것은 J-20의 스텔스 고속 데이터링크로 보이는 시스템이다.
Cutaway상에는 잘 나와 있지 않으며 항공기 흡입구 양쪽에 장착되어 있는 것은 미사일 경보 센서인 것처럼 표시되어 있으나, 이는 잘못된 것으로 생각된다.
위의 그림처럼 항공기 상방과 양 사이드, 그리고 하방으로의 유사한 크기 및 형태의 안테나가 장착되어 있고 F-35와 같은 고속의 데이터링크 안테나 일 것으로 추측된다.
F-35와 좀 다른 것은 F-35의 경우는 후방 하방의 양 사이드와 후방 상방의 양 사이드를 커버하기 위한 안테나가 더 있는데 J-20에는 잘 보이지 않는다.
없을 수도 있고 어딘가에 숨겨져 있어서 확인되지 않은 것 일수도 있으나 또는 앞에서 본 후방 꼬리에 있는 전자전 계통의 안테나라고 했던 부위의 일부가 이 기능을 할 수도 있지 않을까 생각된다.
예를 들면 cutaway에는 IFF라고 되어 있는 후방 꼬리의 엔진 노즐 쪽에 있는 안테나라던지..
여기까지 J-20 전투기의 전자전에 대해 알아봤다.
워낙 정보가 없어서 대부분 추측에 의한 내용이었다.
추후 좀 더 신뢰성 있는 자료를 찾게 되면 업데이트할 예정이다.
인터넷을 통한 정보와 개인적인 의견으로 적은 것이므로 잘못된 부분이 있다면 언제든지 댓글로 의견 주시기 바랍니다.
댓글