Mig-29 와 F-16 RWR 디스플레이 비교 - 1부

러시아의 대표적인 전투기 Mig-29의 조종석에 있는 RWR 디스플레이와 미국의 대표적인 베스트셀러 전투기인 F-16의 조종석에 있는 RWR 디스플레이 비교를 통해 당시 RWR에는 어떤 기능들이 있었는지 비교해 보겠다.

이 두 기종은 개발된 시기가 비슷하면서 각각 미국과 러시아를 대표하는 전투기라 할 수 있다.

이러한 전투기에 적용되어 있는 RWR 디스플레이를 보면 당시 각 나라가 전자전에 대해 어떤 개념을 가지고 있었는지를  간략히 나마 알아볼 수 있지 않을까 생각한다. 

 

[Mig-29 RWR 디스플레이]

(Mig-29 조종석과 RWR 디스플레이)

 

위의 그림은 Mig-29의 조종석과 RWR 디스플레이의 위치를 보여준다.

Mig-29 전투기는 다양한 파생형이 있으며 여기서 얘기하는 RWR 장비나 디스플레이는 아마도 Mig-27 부터 Mig-29의 초도 형상에 걸쳐 적용되었던 것으로 보인다.

Mig-29의 발전된 형상부터는 시스템도 바뀌고 조종석도 Glass Cockpit 설계 개념이 적용되면서 많이 바뀌었을 것으로 생각된다.

 

Mig-29에는 SPO-15 이름의 RWR 시스템이 적용된다고 하는데 안테나 사진이나 위치, 구성품 모양등에 정보가 없어 어느 정도의 성능인지 예측이 불가하다.

또한 이 SPO-15 RWR도 다양한 버전이 있는 듯 하며 여기서 다루는 것은 초기 버전일 것으로 생각된다.

 

위의 그림에서 보면 RWR 디스플레이가 오른쪽 하방에 위치하는데 F-18C 전투기의 조종석을 보면 유사하게 RWR 디스플레이가 오른쪽 하방에 있다.

그러나 F-15A는 오른쪽 상방에 있으며 F-16의 경우는 다음에 얘기하겠지만 상방 좌측에 있다. 

(F-15와 F-18 전투기의 조종석에서의 RWR 디스플레이 위치)

오른쪽 하방은 상방의 위치보다는 인지성이 떨어진다고 보여지는데 이렇듯 RWR 디스플레이의 위치를 보면 개발 당시에 RWR 센서의 중요도가 어느 정도였는지 엿볼 수 있을 것 같다.

최근에는 대부분 조종석 중앙에 있는 MFD에 RWR 정보들이 통합되어 정보의 시현 위치가 크게 다르지 않다.

 

좀더 상세한 SPO-15 RWR의 디스플레이는 아래의 그림과 같다.

 

(SPO-15 RWR 디스플레이 정보)

 

위의 상세한 RWR 디스플레이 정보를 보고 당시의 RWR 시스템이 어땠는지 알아보겠다.

일단 아날로그 디스플레이로서 탐지된 정보를 라이트를 켬으로써 알려주는 방식이다.

비슷한 시기의 F-16 전투기나 F-14, 또는 F-15 전투기의 RWR 디스플레이도 유사하게 라이트로 탐지 정보를 주기도 했지만 그래도 전용의 CRT 디스플레이가 있었다.

 

먼저 눈에 들어오는 것은 탐지된 위협의 방향 정보를 제공해주는 부분이다.

SPO-15 RWR은 항공기 전방에 대해서는 위협의 방향에 대한 정보를 제공하지만 항공기 후방에 대해서는 후방 좌측에 있는지 또는 우측에 있는지만 알려준다.

당시의 RWR은 당연히 수신된 신호의 세기 비교를 통해 신호의 방향을 탐지하는 방식을 적용했을 것이고 전방의 탐지를 위해 2개 이상의 안테나를 적용했을 것이다.

후방도 좌측인지 또는 우측인지를 구분하였으므로 후방에도 2개 이상의 안테나를 적용했을 것 같은데 후방에 대해서는 전방만큼의 상세한 정보를 제공하지 않는다는 것이 특이하다.

전체 방향에 대한 처리를 하기에는 당시의 프로세싱 기술이 부족했을 수 있고 또는 항공기 전방에서 위협이 탐지되면 전방 어디냐에 따라 여러 대응을 할 수 있는 방법이나 기회가 있을 수 있으나 후방에서 탐지된 위협에 대해서는 후방에 정확히 어디에 있는지 아는 것보다는 일단 회피 먼저 해야 하기 때문에 후방의 좌측이나 우측이냐 정도만으로도 충분하다고 생각하여 설계했을 수도 있을 것 같다.

맞다면 당시의 기술 수준과 실제 운용에 있어서 꽤 합리적인 선택을 한 것으로 보인다.

 

다음은 이 시스템은 가장 우선순위가 높은 위협과 그 다음 우선순위의 위협만을 알려준다.

위의 그림은 가장 우선순위가 높은 위협이 전방 좌측 50˚ 부근에 있고 차순위 위협이 전방 우측의 20˚ 부근에 있다는 정보를 주고 있다.

가장 높은 우선순위의 위협에는 숫자가 있는 원과 작은 원에 같이 불이 들어오며 (2)와 같이 작은 원에만 녹색 불이 들어오는 것은 차순위 위협을 의미한다.

또한 전방 좌측에 10˚와 30˚에 같이 불이 들어오면 위협은 20˚에 있다는 의미이다.

위협의 종류는 그림의 (6)과 (7)을 통해 알 수 있다.

그림은 전방 좌측 50˚ 부근에 있는 가장 우선순위가 높은 위협은 Airborne Radar이며 전방 우측 20˚ 부근에 있는 차순위 위협은 Medium Range Radar 위협임을 나타낸다. 

즉, 이 시스템은 동시에 탐지할 수 있는 위협이 2개 였던 것으로 보인다.

 

다음의 특징은 가장 우선순위가 높은 위협에 대해 수신된 신호의 세기를 표현하고 있다는 것이다.

이 수신된 신호의 세기를 표시하는 이유는 이 세기를 통해 내 항공기와의 거리를 알 수 있게 해 주기 위함이다.

신호의 세기는 오른쪽에서 시작해서 신호가 강해질 수록 즉 내 항공기와의 거리가 가까워질수록 반시계 방향으로 불이 들어온다.

내 항공기에 해당하는 라이트는 (3)이기 때문에 여기까지 불이 들어오면 내 항공기 바로 앞에 위협이 있는 게 된다.

그런데 과연 이 정보가 얼마나 정확했을 지는 의문이다.

RWR은 수동 센서로서 능동 센서와는 다르게 자체적으로 거리 측정이 불가하다.

거리를 계산할 수 있는 방법은 RWR 내에 위협 레이다의 유효방사출력 값을 저장하고 있어서 수신된 신호의 세기와 비교하여 계산해야 한다.

이렇게 계산된 거리 정보가 정확하려면 각 위협 레이다의 출력 정보가 정확해야 하는데 당시에 러시아가 과연 정확한 미국이나 유럽의 레이다 출력 정보를 가지고 있었을까? 또한 대기 조건과 여러 환경에 따라 전파는 손실이 발생할 수 있어서 당시의 RWR이 계산하는 거리 정보는 신뢰도가 높지 않을 것 같은데 이 시스템은 이 정보를 보여주고 있는 것이다.

반면에 당시의 미국 시스템은 위협과 내 항공기간의 위치를 방향과 위협도로 표현하고 있다. 

 

마지막은 특징은 (9)번 정보이다.

(9)은 우선순위가 가장 높은 위협이 내 항공기 고도보다 위쪽에 있는지 아니면 아래에 있는지 또는 동일한 고도상에 있는지를 알려주는 것이다.

정보의 표현은 B나 H에 불이 들어오면 내 항공기보다 위쪽이나 아래쪽에 있음을 말하는 것이고 두 불이 동시에 들어오면 내 항공기와 동일 고도에 있음을 말한다.

이러한 정보가 탐지 가능하다는 것은 Mig-29는 항공기의 상방과 하방에 RWR 수신 안테나가 각 하나씩 적용되어 있음을 말해준다.

그래서 Mig-29는 항공기를 중심으로 구형태의 RWR 탐지 범위를 갖고 있었다고 할 수 있다.

당시의 미국 F-16에는 상방과 하방 탐지를 위한 전용의 RWR 안테나가 없었고 F-16 뿐만 아니라 F-15나 F-18도 구 형태의 RWR 탐지범위를 갖고 있지 않는 것으로 알고 있다. 

최근의 4세대나 4.5세대 이상의 전투기에 되서야 구 형태의 탐지범위를 갖도록 개발 또는 개조하는데 러시아는 이때부터 구 형태의 탐지범위가 중요함을 인지했던 것 같다.

 

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Mig-29 전투기에서 RWR은 분명 오디오 경보톤도 조종사에게 제공했을 텐데 여기에 대한 자료는 없어서 알아볼 수 없었다.

 

Mig-29 전투기는 여러 버전을 거치면서 발전해왔는데 앞에서 본 조종석은 초기 버전일 것이고 발전하면서 두 대의 MFD(Multi Function Display)가 적용되었다가 가장 최신 버전은 세 대의 MFD가 적용된 것으로 보인다.

그러면서 RWR 디스플레이와 제어는 이 MFD에 통합되었을 것이며 통합하면서도 기본적인 정보의 구성은 유사하게 유지했던 것으로 보인다.

(Mig-29M의 조종석 그림과 MFD에 통합되어 있는 RWR 디스플레이)

 

다만, 전방의 위협 탐지 방위 해상도가 좀더 향상되었는지 각도를 표현하는 부분이 더 많아졌음을 볼 수 있다.

 

이제까지 Mig-29 전투기의 RWR인 SPO-15 시스템의 조종석 디스플레이에 대해 알아봤는데 이 디스플레이의 기능을 본 전체적인 느낌은 상당히 직관적이고 빠르게 조종사에게 위협 정보를 제공하려는 설계가 반영된 것 같으면서도 기술적인 문제였는지는 모르겠지만 항공기 전체에서는 그렇게 큰 비중을 차지하는 센서로 여겨지지는 않았을 것으로 생각된다. 

 

이에 비하면 F-16 전투기에서는 RWR 센서가 개발 때부터 매우 중요한 센서로 여겨졌던 것으로 보이며, 그 이유는 2부에서 디스플레이에 대한 보다 상세한 내용을 보면서 얘기하도록 하겠다.