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Electronic Warfare/EW News

F-22 Raptor의 적외선 센서 - 2021.01.13

by 아짱이아빠 2022. 1. 21. 23:18
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적외선 탐지 및 추적 센서는 F-22 개발 초기에 적용이 계획되었으나 비용적인 이유로 적용되지 않았다.

그러나 현재 미 공군은 F-22에 다시 이 센서를 적용하려고 추진하고 있다.

 

 

미 공군은 적외선 탐지 및 추적 센서 또는 IRST(Infrared Search and Track) 능력을 F-22 Raptor 전투기에 통합하는 계획을 시작했다.

ATF(Advanced Tactical Fighter) 프로그램 하에 F-22는 원래 스텔스 표적을 포함하여 먼 거리에서 다른 항공기를 탐지하고 추적할 수 있으며 수동 센서로서 전자전에 강한 특성을 지닌 IRST를 적용할 계획이었다.

그러나 비용적인 문제로 이 계획은 취소되었다.

이제 미 공군은 결국 이 능력을 다시 F-22에 적용할 방법을 찾고 있다.

 

SBIR(Small Business Innovation Research) 프로그램 하에 새롭게 배포된 문서에는 F-22의 다른 새로운 업그레이드 요구사항 중 새로운 IRST 능력과 관련된 내용이 포함되어 있다.

 

플로리다 Tyndall 공군 기지의 제95 비행 중대 소속의 F-22
(플로리다 Tyndall 공군 기지의 제95 비행 중대 소속의 F-22)

 

이 문서에는 F-22 프로그램 오피스는 장거리의 적외선 탐지 능력을 위한 새로운 하드웨어와 소프트웨어를 찾는다고 되어있다.

만약 계약자가 요구도를 만족하는 제품을 개발한다면 미 공군은 그것을 전투기에 통합하기위한 평가를 수행할 것이다.

이 문서에는 또한, 미 공군이 다음의 F-22 요구사항들을 위한 잠재적인 기업을 찾는다고 되어 있다.

사이버 침투 탐지 및 방어, 예측 유지 보수, 합성 데이터 생성, 센서 융합, 레이다 성능 개선, 유-무인 조합, 조종사 지원 자동화, GPS 대체 항법, 스콜피온 헬멧 마운트 디스플레이, Red Air 위협 복제 응용, 최적화된 인터셉트, 실시간 디브리핑(기본 전투 기동), 그리고 전투 ID 등이 그것이다.

F-22 프로그램 오피스는 이 외에의 다른 영역도 고려할 수 있다고 한다.

 

앞에서 얘기했듯이 IRST 기술이 아직 서구권 전투기에서 흔하지 않을 때 F-22는 원래 IRST를 적용하려고 계획되어 있었다.

그러나 생산된 F-22 Raptor가 등장했을 때 IRST는 장착되어 있지 않았다.

이 센서는 F-22의 다이아몬드 형태의 전방 동체에 장착하려고 했던 SLAR(Side-Looking Airborne Radar)를 포함하여 프로그램 초기의 예산 삭감의 희생양이 되었던 여러 기능들 중 하나이다.

 

IRST 센서가 오늘날의 F-22에 어떻게 통합될지에 대해서는 확실히 문제가 있다.

외장형 포드를 추가하는 것은 Raptor의 저피탐 관리 능력을 저하시킨다.

센서를 내부에 장착하는 것은 가능하지만 이는 항공기의 전체적인 레이다 반사 특성에 대한 영향성을 고려해야하는 중요한 재작업을 포함해야 할 수 있다.

그러고나면  IRST를 위한 내부 공간과 충분한 냉각을 사용할 수 있는지 여부에 대한 질문이 남는다.

운용 기간 동안의 업그레이드를 고려하면 매우 중요한 부분이다. 

 

2017년으로 돌아가서 Lockheed Martin의 F-22 프로그램 부사장인 Ken Merchant는 다음과 같이 말했다.

“F-35의 EOTS(Electro-Optical Targeting System) 장착과 비교하면 F-22 항공기는 정말로 내부에 IRST를 장착할 공간이 없었다.

당시 우리는 다른 옵션을 가지고 있었으나 자세히는 말할 수 없다.”

 

F-35에 장착된 EOTS는 항력을 최소화로 설계되었고 고속의 광통신을 통해 중앙 컴퓨터와 연결된다.
(F-35에 장착된 EOTS는 항력을 최소화로 설계되었고 고속의 광통신을 통해 중앙 컴퓨터와 연결된다.)

 

F-22에 IRST와 유사한 기능의 센서를 탑재하는 한 가지 옵션은 AN/AAR-56 미사일 발사 탐지 시스템 또는 MLD(Missile Launch Detection)을 장착하는 것이었다.

이 시스템은 현재 Raptor 조종사에게 지상 및 공중에서 발사되는 미사일 위협에 대한 360° 탐지 정보를 제공한다.

항공기의 표면에 장착된 MLD 시스템은 광통신 네트워크와 저피탐 윈도우 뒤쪽에 위치한 총 6개의 센서로 구성된다. 

AN/AAR-56는 F-22에서 비교적 잘 알려져 있지 않은 시스템이며 능력이나 정확한 특성은 불분명하지만 잠재적으로는 IRST와 유사한 기능이 있을 가능성이 있다.

시스템은 매우 발전되어 있으며 최신의 기술로 만들어진 컴퍼넌트들은 잠재적으로 더욱 확장된 적외선 탐지 및 추적 기능이 가능할 수 있으며 이는 시야 거리밖에 있는 다중의 항공기와 미사일 표적을 추적할 수 있음을 의미한다.

작고 최신의 센서 기술로 만들어진 AN/AAR-56이 장거리의 적외선 탐지 및 추적을 위해 업그레이드 된다면 전용의 IRST를 통한 기능과는 또 다른 수준의 능력을 제공할 것이다.

이미 모든 Raptor에 장착된 이 시스템은 IRST가 할 수 없는 360° 구 형태의 탐지 범위를 제공한다.

사실 F-22의 MLD를 업그레이드 하는 것은 완전한 IRST를 위한 훌륭한 옵션이 될 것이다.

F-22의 전방 MLD. 다른 MLD는 전방 양쪽에 있다.
(F-22의 전방 MLD. 다른 MLD는 전방 양쪽에 있다.)

 

전용의 IRST 센서가 F-22에 가져다 줄 장점은 더욱 명백하다.

미국의 다른 전술 전투기와는 다르게 F-22는 Lockheed Martin의 AN/AAQ-33 Sniper ATP(Advanced Targeting Pod)를 장착하지 않는다.

비록 이 포드는 일반적으로 공대지 정밀 타격과 감시의 기능으로 사용되지만 또한 장 거리의 공대공 표적 식별의 목적으로도 사용된다.

이 기능은 주야로 높은 신뢰도의 장거리 적아식별에 매우 유용하다.

이 포드는 유사 IRST 기능이 있어서 꽤 상당한 거리에서 항공기를 탐지할 수 있으며 ‘가난한 사람의 IRST’라고도 불린다.

그러나 스나이퍼 포드는 처음부터 공대공 전투를 위해 개발되고 백엔드 프로세싱 파워나 소프트웨어를 최대한 활용하는 전용의 저파장 IRST와는 거리가 멀기 때문에 항공기의 전투 시스템과 깊게 통합하는 것은 무리가 있다.

 

스나이퍼 포드의 표적 추적 영상
(스나이퍼 포드의 표적 추적 영상)

 

Legion Pod에 장착된 IRST-21과 같은 최신의 IRST 센서는 Raptor가 가시 거리 밖의 다중 표적을 빠르게 탐지하고 추적이 가능하게 한다.

이 센서는 또한 레이다의 에너지 방출 없이 수동적으로 적과 교전하면서 추가적인 표적 데이터를 제공할 수 있다.

이는 스텔스 항공기에는 반드시 필요하다.

이러한 스텔스 교전 능력 외에도 IRST로부터의 표적 데이터는 F-22의 전자전 시스템을 포함한 고성능 센서로부터의 정보와 다른 플랫폼으로부터의 정보와 합쳐져서 정확도가 향상되고 상황 감시 능력이 향상된다. 

 

IRST가 포함된 Legion Pod를 탑재한 F-15C
(IRST가 포함된 Legion Pod를 탑재한 F-15C)

 

미 공군과 육군은 중국과 러시아에 의한 최신의 위협에 대해서 그들의 전투기에 IRST를 장착하여 추가적인 이점을 갖는 것에 관심이 높아지고 있다.

특히 발전된 전자전 능력으로 레이다나 데이터링크 기능의 저하를 유발하는 더 복잡한 적에 대항할 때 그 가치가 있다.

동시에 F-22는 자체 레이다로 에너지 송출을 탐지하는 위협 센서에 대한 비교 불가한 수준의 보호 능력을 제공한다.

AN/APG-77 AESA 레이다는 세계에서 가장 우수한 저피탐 능력을 갖는 레이다 중 하나이며 위협을 탐지하고 geolocation 기능을 제공하여 적 센서는 대항이  매우 어렵다.

 

F-22는 외부 무장을 장착할 수 있는 능력이 있으나 현재까지는 장거리 비행을 위한 기름 탱크로 제한되어 있다.
(F-22는 외부 무장을 장착할 수 있는 능력이 있으나 현재까지는 장거리 비행을 위한 기름 탱크로 제한되어 있다.)

 

게다가 최신의 IRST는 스텔스 전투기나 드론, 폭격기, 그리고 순항 미사일과  같이 레이다가 탐지하지 못하는 표적을 탐지할 수 있다.

이 모든 위협은 중국 또는 러시아와의 교전에서 만날 수 있는 위협이다.

물론 IRST는 스텔스가 아닌 표적에 대해서도 잘 작동한다.

 

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한 두대의 Raptor가 적 레이다로부터 숨는 능력이 저하되더라도 점점 더 광범위하게 배치되고 있는 Legion Pod를 F-22에 장착하는 것에는 어느 정도 논쟁이 있을 수 있다.

포드가 장착된 항공기는 획득한 표적 정보를 재밍이 어려운 데이터 링크를 통해 나머지 전투기와 공유하고 IRST가 장착된 Raptor가 제공하는 독보적인 정보를 제공하면서 위험을 최소화시키는 전술을 만들 수 있다. 

 

Legion Pod의 기능
(Legion Pod의 기능)

 

F-22는 60,000 피트 이상으로 비행할 수 있고 시야가 방해받지 않고 매우 차가운 공기가 있는 높은 곳에서 비행할 수 있다.

그리고 이러한 환경은 IRST에는 최적의 환경이 된다.

만약 외장 장착이 적당하지 않다면 항공기 내부에 내장하거나 IRST를 선택적으로 장착할 수 있도록 내부 AIM-9X 레일 중 하나를 사용하는 것들은 가치 있는 옵션이 될 수 있을 것이다. 

 

F-22에 장착된 AIM-9X. Sidewinder 레일은 또한 잠재적인 IRST pod 장착 위치가 될 수 있다.
(F-22에 장착된 AIM-9X. Sidewinder 레일은 또한 잠재적인 IRST pod 장착 위치가 될 수 있다.)

 

F-22에 IRST를 장착하는 계획이 다시 이슈가 되는 것을 보면 미 공군이 이 센서가 전투기에 더 많은 가치를 가져올 것이라고 생각한다는 것이 확실하다. 

만약 기술적인 장애물만 극복할 수 있다면 IRST 기능을 갖은 F-22를 볼 수 있을 것이며 마침내 미 공군이 처음 계획했던 중요 기능 중 하나를 제공할 수 있게 될 것이다. 

 

 

 

 

출처 : The Warzone

 

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