전투기 전자전 시스템 분석 - Eurofighter Typhoon (1)

이번은 처음으로 유럽의 대표적인 전투기인 Eurofighter Typhoon의 전자전 시스템에 대해 알아보겠다.

 

Eurofighter는 유럽의 국가들(영국, 독일, 프랑스, 이탈리아 그리고 스페인)이 컨소시엄을 이루어 개발된 항공기이며, 쌍발 엔진의 다목적 전투기이다. 우리나라의 차세대 전투기 도입 사업이었던 FX-3차에 후보 기종이기도 하였으나 아시다시피 최종 기종은 F-35가 되었다. (개인적으로는 국내 생산과 많은 기술이전을 기대할 수 있었던 Eurofighter가 되었으면 하는 바램이었는데…) Eurofighter의 외형상 특징은 카나드(Cardard)라는 보조날개이며 이를 통해 항공기는 양력을 증가시키고 기동성을 좋게 만들었다고 한다.

 

본격적으로 Eurofighter의 전자전 시스템에 대해 알아보겠다.

Eurofighter의 전자전 시스템은 DASS(Defence Aids Sub-System)라고 이름이 붙여져 있으며, RWR/ESM과 ECM, MAW(Missile Approach Warning), LWS(Laser Warning System), TRD(Towed Radar Decoy), Chaff & Flare 발사기로 구성된다. 대략적인 위치는 아래의 그림과 같다.

 

먼저 주익 윙 팁 Pod로 구성되어 있는 전자전 시스템에 대해 알아보겠다. 아래의 cutaway 상으로는 58번 “Stardboard wing tip electronic warfare(EW) equipment pod”와 61번 “Dual towed radar decoy housing”, 61번 “Towed radar decoy”, 124번 “Wing tip electronic countermeasures/electronic surveillance measures(ECM/ESM) pod”, 125번 “Rear ECM/ESM antenna”, 129번 “Forward ECM/ESM antenna”이다.

 

 

양쪽 주익에 장착되는 전자전 Pod의 내부 형상은 아래의 그림과 같이 약간 다르다.

항공기 좌측(Port) Pod는 RWR/ESM 기능과 ECM 기능을 하는 구성이고 우측(Stardboard) Pod는 RWR/ESM을 위한 안테나가 있고 ECM은 없으며 Towed Decoy가 있다.

 

 

먼저 RWR/ESM 안테나는 위의 그림에서 붉은색과 파란색으로 표현하였다. 안테나의 크기로 봤을 때 붉은색으로 표시된 안테나는 낮은 주파수 대역을 탐지하고 파란색으로 표시된 안테나는 높은 주파수 대역 탐지를 수행할 것으로 생각된다. 인터넷상으로는 DASS는 100MHz부터 10GHz까지 탐지한다고 되어 있으나, 개인적인 생각은 정확한 정보가 아닐 수 있다고 본다. 정확치는 않지만, 높은 대역을 담당하는 안테나의 크기로 봐서는 훨씬 높은 주파수 대역을 탐지할 것으로 보이며 또한 유럽 전투기들의 전자전 시스템이 보통 18GHz 주파수 대역보다 높은 수십 GHz 대역을 기본으로 탐지하는 시스템을 적용하는 경향이 있기 때문이다.

Eurofighter의 RWR/ESM 시스템은 낮은 주파수 대역을 탐지하는 안테나가 7개 이상 장착되어 있는 것으로 보이며, 높은 주파수 대역을 탐지하는 안테나 역시 8개 이상 장착하고 있는 것으로 보인다. (위의 그림에서 파란색 원에 2개씩 장착)

 

처음에 수신 안테나의 형상만을 봤을 때에는 Amplitude Comparison 방식의 방향 탐지 기법을 사용할 것으로 생각되어 ESM 수준의 방향 탐지 정확도는 갖지 못할 것으로 생각되었으나, 방향을 탐지하는 기법은 Amplitude Comparison 방식인 것으로 보이나, 안테나를 7개 이상 적용함으로써 KF-16이나 F-15K와 같이 4개의 안테나를 적용하는 RWR보다 방향 탐지 정확도는 훨씬 높을 것으로 생각된다. (AOA Measurement 참고). 인터넷상으로는 1° RMS 미만인 것으로 나와있으나 확인은 불가하다.

 

RWR/ESM 구성을 주익 팁에 Pod 형상으로 한 것은 전자전 장비 성능 구현에 있어서 최상의 형상이라고 생각한다. 이전 F-16 계열이나 EA-18G에 대한 글에서도 얘기했듯이, 수신 안테나가 동체로부터 최대로 이격 되어있으므로 동체 반사파에 대한 영향을 최소로 할 수 있는 위치이며 안테나의 수신 패턴도 가장 잘 확보할 수 있는 위치이다. 또한 Pod 내부에 수신 및 신호처리 장치들이 모두 구비되어 있어 수신 신호의 손실을 최소한으로 할 수 있다. 다만, 항공기 전체적으로 봤을 때에는 비행 중 drag가 크고 RCS를 키우는 형상이긴 하다. 그렇지만 전자전 시스템을 위해 주익 팁에 Pod를 구성한다는 것만 봐도 Eurofighter는 처음부터 명확한 개발 목표를 가지고 개발되었다고 볼 수 있다. 어느 나라의 어떤 전투기 개발처럼 좋은 건 무조건 다 적용하려고 해서 무슨 전투기인지도 모르게 개발하는 것보다 훨~씬 우수한 전투기라 생각한다.

 

1부에서 ECM과 Towed radar decoy 부분도 얘기하려 했으나, 글이 길어진 관계로 2부에서 알아보도록 하겠다.