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Military Information

F-35 vs Su-35 : F-35가 러시아 Flanker의 측면을 발견하면 돌아갈 것이다. - 2022.12.19

by 아짱이아빠 2022. 12. 31. 19:00
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“이달 초, 미국 고위 관리는 이란 조종사들이 러시아에서 Su-35 Flanker-E 다목적 전투기 비행 훈련을 받고
있으며 내년부터 이 전투기들을 확보하기 시작할 것이라고 밝혔다.”

 

백악관 국가안보회의(NHS, National Security Council) 대변인 John Kirby는 지난 12월 9일 정보기관의 평가를 인용해 러시아가 이란에 유례없는 군사 기술 지원을 제공하면서 이란과의 관계를 완전한 국방 파트너십으로 변화시키려 한다고 말했다.

Kirby에 따르면, 러시아와 이란은 러시아에 드론 조립 공장을 세워 우크라이나 전쟁을 지원하고 있는 것으로 보이며 러시아는 Su-35 전투기를 위한 이란 조종사를 훈련시켰다고 한다.

이 전투기들은 주변국들에 대한 이란의 공중력을 급격하게 강화시킬 것으로 보인다.

이 Su-35E 전투기들은 처음에 이집트를 위해 생산되었다가 미국의 제제를 통한 미국의 적대자 대응법(CAATSA, Countering America’s Adversaries Through Sanctions Act)으로 무산되었던 전투기들이 이란으로 판매되는 것으로 추측된다.

 

러시아의 Su-35 전투기는 주로 냉전 시대에 미국에서 만든 F-4 Phantom II와 F-14 Tomcat, F-5E/F Tiger II, 그리고 자국 내 복제한 버전의 전투기등 1979년 이슬람 혁명 이후 확보되어 유지에 어려움을 겪고 있는 전투기들로 구성된 이란의 공군 전투력에 상당한 업그레이드가 될 것으로 보인다.

이란 공군 전투기들 - F-5E Tiger II, FT-7, F-14A Tomcat, Su-24 Fencer, F-4D Phantom II, Mirage F1BQ
(이란 공군 전투기들 - F-5E Tiger II, FT-7, F-14A Tomcat, Su-24 Fencer, F-4D Phantom II, Mirage F1BQ)

게다가, 이란은 적은 수지만 소련의 Mig-29 Fulcrum과 Su-24 전폭기, 프랑스제 Mirage F1, 그리고  F-7으로 불리며 소련의 Mig-21 전투기를 면허생산한 중국제 Chengdu J-7을 가지고 있다.

Su-35는 러시아가 만든 가장 복잡한 전투기 중 하나로서 이란 공군력에 유례없는 발전을 가져올 것이며 무엇보다 이란은 4.5세대 전투기를 보유할 수 있게 된다.

 

그러나 진짜 의문은 이 Su-35 전투기가 이스라엘이 계속해서 개량시킨 F-35I Adir 5세대 전투기로부터 이란의 핵시설을 보호할 수 있느냐는 것이다.

테스트를 위해 준비하고 있는 F-35I 전투기
(테스트를 위해 준비하고 있는 F-35I 전투기)

이스라엘 언론은 이스라엘 공군이 공중 급유 없이 이란까지 비행할 수 있도록 F-35 스텔스 전투기의 비행거리를 확장했다고 보도했으며 이는 이스라엘 공군이 7대 밖에 없는 Boeing 707 tanker의 도움 없이 이란까지 갈 수 있음을 의미한다.

 

러시아에서 Su-35 조종 훈련을 받은 이란의 조종사들에 대한 최근의 Kirby 폭로는 5세대 F-35 스텔스 전투기에 대해 4.5세대의 Flanker-E가 어떻게 대항하는지에 대한 논의에 박차를 가했다.

 

[Flanker는 F-35 스텔스 전투기가 접근하는 것을 보지 못할 것이다.]

일반적으로 서양 언론에서는 가시거리 내(WVR, Within Visual Range) 전투에서는 Su-35가 F-35보다 기동성능이 더욱 우수하지만 F-35는 가시거리 밖(BVR, Beyond Visual Range) 전투를 위해 개발되었다는 것에 초점이 맞춰져 있다.

 

고도로 발전된 센서를 장착하고 뛰어난 전장 상황 인식 기능을 제공하는 스텔스 전투기 F-35는 Flanker-E가 F-35를 보기 이전에 Su-35의 접근을 볼 수 있다.

이런 방식으로 F-35은 Su-35를 향해 공대공 미사일을 발사할 수 있고 Flanker의 조종사는 누구로부터 격추되었는지 모르고 파괴될 것이다.

 

Su-35는 Irbis-E PESA(Passive Electronically Scanned Array) 다중모드 레이다가 탑재되어 있다.

공식적인 자료에 따르면, 이 레이다는 평균 볼륨 탐색 모드로 200 km 거리에 있는 일반적인 지상표적을 탐지할 수 있다고 한다.

여기서 일반적인 지상 표적은 RCS가 약 3m2의 크기를 가정한다.

큐(cued) 탐색 모드에서는 탐지거리가 350~400 km까지 확장된다고 알려져 있다.

Su-35에 장착되어 있는 N035 Irbis-E PESA 다기능 레이다
(Su-35에 장착되어 있는 N035 Irbis-E PESA 다기능 레이다)

 

Irbis-E 레이다의 F-35 탐지거리에 대한 적절한 추측을 위해 EurAsian Times는 예전에 ETHM(HAF Telecomms and Electronics Depot)의 부사령관이었던 그리스 공군의 Konstantinos Zikidis 대령과 상의하였다.

Zikidis는 Irbis-E 레이다의 공식적인 데이터에 따르면 1m2 RCS 크기의 표적을 152 km 거리에서 탐지할 수 있다고 설명했다.

또한, 표적 추적을 위해서는 90%의 탐지 확률(Pd, Probability of Detection)을 요구하는 반면 일반적인 탐지 볼륨은 50%의 탐지 확률을 갖기 때문에 이를 근거로는 Irbis-E 레이다의 1m2 RCS 크기 표적에 대한 추적 거리는 95 km가 될 것이라고 덧붙였다.  

F-35 스텔스 항공기의 RCS는 0.01m2이라고 알려져 있으므로 Su-35가 장착하고 있는 Irbis-E 레이다는 F-35를 48 km거리에서 탐지하고 30 km거리에서 추적이 가능할 것이라고 Zikidis는 말한다.

“F-35는 Su-35를 훨씬 더 일찍 탐지하고 추적할 것이라는 것을 고려하면 이 거리는 어떤 미사일을 발사하더라도 너무 늦을 것이다”라고 그는 말한다.

 

[Su-35의 우수한 민첩성]

F-35의 Su-35에 대한 탐지거리는 약 150 km정도가 될 것으로 예측되며 이는 Su-35를 격추시키기에 충분한 시간이 있음을 의미한다.

그러나 Su-35는 AIM-120 AMRAAM 레이다를 탐지할 수 있는 레이다 경보 수신기와 chaff 디스펜서, 기만 재밍이 가능한 재머, 그리고 견인식 디코이와 같은 다양한 대응책과 함께  Su-35의 우수한 기동성능을 갖고 있음을 반드시 고려해야 한다.  

 

만약 Su-35가 미사일을 탐지하고 이를 피한다면, Flanker는 F-35가 있는 대략적인 방향으로 미사일을 발사할 수 있다.

또한, 회전이 가능한 Irbis-E 레이다는 Flanker-E 전투기가 일반적으로 중심에서 60˚ 범위를 탐지할 수 있는 것 대신에 120˚의 훨씬 더 큰 탐지 볼륨을 제공하며 이는 적 전투기로부터 탐지를 회피할 수 있는 ‘beaming maneuver’를 수행할 수 있는 전략적으로 매우 큰 장점이 된다.

Beaming maneuver는 적 전투기와 내 항공기가 이루는 각도가 수직이 되도록 기동 하는 것이며 상대 전투기가 탐지하는 상대속도 성분은 거의 0이 된다. 

현재의 모든 전투기 레이다는 표적의 상대속도를 측정하기 위해 도플러 편이를 이용하며 지상클러터 또는 beaming 기동을 하는 표적과 같이 상대 레이다에서 움직이지 않는 것과 같이 보이는 즉, 상대속도가 낮은 표적은 제거하도록 되어 있다. 

 

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그러나, 여기서 문제는 이러한 beaming 기동을 수행하는 동안에 전투기의 레이다는 피하고자 하는 적을 놓친다는 것이다.

더욱 안 좋은 점은 현재 beaming 기동을 하고 있는 전투기에서 발사된 레이다 유도 미사일에 대한 중간 경로 업데이트 신호를 발사된 미사일로부터 받을 수 없다는 것이며 이는 미사일의 명중 확률을 떨어뜨리며 특히 먼 거리에서 초기에 발사된 경우는 더욱 그러하다. 

 

여기서 Irbis-E 레이다의 회전 기능이 중요해진다.

이 레이다는 훨씬 큰 시야각을 제공하며 beaming 기동을 하는 경우에 강화된 상황인지 성능으로 인해 Su-35의 탐지될 가능성을 낮출 수 있다. 

그래서 레이다의 측면 탐지와 업데이트를 통해 Su-35 조종사는 F-35의 방향으로 발사된 미사일 추적을 계속 유지할 수 있다.

Sukhoi사사 Su-35 전투기 모습
(Sukhoi사사 Su-35 전투기 모습)

또한, BVR 교전에서 러시아는 두 발의 미사일을 발사하는 훈련을 하며 하나는 능동 레이다 미사일이고 이어서 몇 초 후에 적외선 유도 미사일을 발사한다고 Zikidis는 주목했다.

이는 F-35에 위협이 될 것이다. 

따라서 F-35가 첫 공격 시도에서 실패하는 경우 방향 전환 기동을 해야 할 것이며 여기서 F-35의 후방 RCS는 전방 RCS 보다 크기 때문에 취약해질 수 있다. 

 

이러한 이유로, F-35 조종사는 Flanker-E가 공격에서 피할 수 없도록 만드는 것을 원하며 이를 위해 미사일은 Su-35가 미사일 회피를 할 수 없는 지역인 NEZ(No Escape Zone) 내에 있을 때 발사되어야 한다.

AIM-120의 NEZ 정보는 비밀이지만 공개된 자료에 의하면 약 30 km 정도 된다고 한다.

이는 F-35가 표적인 Su-35가 30 km 이내에 들어올 때까지 미사일 발사를 기다려야 함을 의미한다.

 

그러나 우리가 확실히 알아야 할 것은 F-35의 임무는 Su-35와 교전을 하는 것이 아니라 이란의 핵 시설과 같은 고 가치 자산을 공대지 무기를 이용하여 타격하는 것이라는 점이다.

Zikidis 대령은 다음과 같이 말했다.

“실제 상황에서 F-35의 스텔스 임무 수행 중 Su-35를 탐지하게 되면 아마도 F-35는 기지로 되돌아올 것이다.

결국, F-35는 원래의 이름(JSF)이 의미하는 것처럼 dogfighter가 아닌 strike 항공기인 것이다.”

F-35는 실제 상황에서 혼자 임무 하지 않는다.

최근의 미국 작전 운용을 보면, 공중 레이다가 전체적인 전장 상황을 제공해주고 F-15 Eagle이나 F-15E Strike Eagle, 또는 F-16 Fighting Falcon과 같은 주변의 다른 전투기가 있으며 이를 통한 공중전을 수행한다. 

그러나 이 경우는 더 이상 “스텔스” 임무는 아니게 된다.

 

[IRST 시스템과 VHF 대역 레이다의 도전]

러시아와 이란의 언론에서 Su-35에 우호적인 토론에서는 F-35 스텔스 항공기 정보 획득이 적외선 탐지 및 추적 시스템인 IRST와 VHF 밴드 레이다를 통해 가능하다고 주장한다.

 

IRST 시스템은 IR 신호를 기반으로 항공기를 탐지하며 이는 엔진으로부터 발생하는 열과 공기 중에서 항공기의 높은 속도로 인해 항공기 전방과 leading edge등과 같은 부분적인 가열에 의한 열에서 발생한다. 

IRST는 차가운 대기의 온도 대비 고속으로 나는 항공기의 열 방출에 의한 온도 차이를 찾는다.

숨길 수 없는 열을 방출하는 어느 항공기든 차가운 온도의 배경에서 충분한 온도를 방출하고 있다면 IR 센서는 이를 탐지할 수 있다. 

 

IRST 기술은 완전한 수동형태이고 이는 적 항공기를 탐지하기 위해 레이다를 능동 모드로 키면서 무선 전파를 방출하는 탐지 레이다와는 달리 IRST를 장착하고 있는 항공기의 위치 정보를 제공하지 않음을 의미한다.

게다가 IRST 시스템은 전자적인 재밍이 불가하다.

 

Su-35에 탑재되어 있는 OLS-35 시스템
(Su-35에 탑재되어 있는 OLS-35 시스템)

한 대 이상의 Su-35는 표적 위치의 삼각측량을 위해 IRST 탐지 정보를 데이터 링크를 통해 공유할 수 있다.

 

IRST 시스템의 탐지 거리는 후방에서 더욱 길며 F-35의 강력한 F135 엔진은 매우 큰 적외선 에너지를 방출하는 것으로 알려져 있다.

또한, 앞에서 얘기했듯이, F-35가 Flanker에 대한 첫 번째 공격 실패 이후에는 방향전환이 필요하게 되며 이 경우에 F-35는 afterburner를 이용하여 회피 기동을 시도할 수 있으며 이는 더욱 먼 거리에서 IRST에 의해 탐지될 수 있다.

Flanker는 F-35를 뒤쪽에서 공격할 때 격추 확률이 높음을 의미하며 그렇기 때문에 F-35가 방형전환을 할 때까지 기다렸다가 뒤쪽에서 공격하는 전략이 가능성이 높다.

 

전문가들은 오랫동안 러시아에서 만든 VHF 레이다가 스텔스나 저피탐(VLO, Very Low Observable) 표적에 위협이 된다고 주장해 왔다.

이란은 러시아제 3D VHF AESA 1L119 NEBO SVU 레이다를 이용하여 조기경보와 F-35 항공기에 대한 경보용으로 사용하고 있다.

3D VHF AESA 레이다 1L119 NEBO SVU
(3D VHF AESA 레이다 1L119 NEBO SVU)

VHF 밴드 레이다는 일반적으로 1m 에서 3 m 파장을 갖으며, 전자기 방사는 파장보다 작은 물체에서 산란된다고 알려져 있다.

이 현상을 Rayleigh 산란이라고 부른다.

F-35 항공기의 전방과 흡입구 노즐, 그리고 동체와 날개 그리고 stab의 접합부 등은 2m 보다 작아 Raleigh 산란의 중심으로 나타날 수 있다고 비평가들은 지적한다.   

F-35의 2m 파장에 대한 Raleigh 산란 위치
(F-35의 2m 파장에 대한 Raleigh 산란 위치)

 

그러나 VHF 레이다는 상대적으로 긴 파장으로 인해 미사일을 유도하기에는 정확도가 떨어진다.

러시아의 개발자들은 계속해서 VHF 레이다의 정확도를 높이기 위한 노력을 하고 있다.

VHF 밴드 NEBO SVU 레이다는 Su-35의 Irbis-E 레이다에 cue를 제공할 수 있고 좁은 탐색 범위와 더 긴 탐지 거리를 가능하게 한다.

 

Zikidis 대령은 NEBO SVU 레이다는 10,000 m의 고도에 있는 2.5m2 RCS 표적에 대해서 270 km의 탐지거리를 갖는다고 말하며 VHF 밴드에서 F-35의 RCS는 약 0.25m2 정도라고 말한다.

이를 바탕으로는 NEBO 레이다는  F-35를 거의 152 km 거리에서 탐지가 가능하고 이는 매우 심각한 거리라 할 수 있다. 

 

 

 

출처 : The EurAsian Times

 

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