레이더의 최대 탐지거리와 미사일 발사 가능거리

이 글은 2003년 12월 4일 「유용원의 군사세계」에 게시했던 글입니다만 이제 정리하고 옮겨오는 글입니다.

 

 

 

 

다른 사이트에서 F-50의 APG-67레이더로 암람이 운용가능한가 아닌가로 말이 많습니다.
최대 탐지거리가 다른 레이더들과 별로 차이가 없고 암람의 최대 발사거리보다 큰데 뭐가 문제냐는 겁니다.
결론적으로 APG-67로 암람 운용할 수 있습니다.
문제는 그게 아니죠.
문제는 암람의 성능을 100% 가깝게 최대한 발휘할 수 있게 지원해 줄 수 있느냐는 겁니다.

레이더의 탐지거리는 PRF와 상관이 있습니다. PRF란 pulse recurrence frequency로 각 펄스가 기준 시간당 몇개나 나가는가 하는 겁니다. 또는 PRT라고도 하지요. pulse repetition time이라고 해서 한개의 펄스가 나가고 다음 펄스가 나갈 때까지의 시간을 말합니다. 이 두개의 상관관계는 PRF =1/PRT가 됩니다.
이 PRT/2라는 시간 곱하기 빛의 속도를 하면 이 레이더의 이론상 최대 탐지 거리가 나옵니다. 따라서 설계시 PRT만 길게 해준다면 최대 탐지거리는 얼마든지 확장시킬 수 있습니다.
다음으로 실제 최소 탐지거리와 최대 탐지거리는 RT(resting time)이라는 요소가 작용합니다. 보통 레이더는 수신 안테나와 송신 안테나가 동일합니다. 따라서 펄스를 쏘고 나서 수신하기 까지 회로 전환 시간과 수신 후 다시 송신하기 까지 회로 구성 시간이 필요합니다. 아주 미미한 시간이지만 이 시간동안에는 최소 거리와 최대 거리내에 있다면 탐지가 안되죠. 보통 최소 탐지 거리는 500피트 이내로 나옵니다. 최대 탐지거리는 다 다르죠.

하지만 실제적인 탐지 거리와 유도 가능 거리는 출력 정보를 가진 전파의 강도를 키워주는 power supply와 그 출력을 감당해낼 만한 정도의 송신(수신)안테나, 그리고 미약한 정보까지 수집 가능한 수신 안테나와 이러한 미약한 반사 신호의 출력을 증폭시켜주는 amplifier에 달려 있다고 봐도 됩니다. 또한 이러한 미약한 신호를 증폭했을 때, 유의미한 신호와 back ground noise를 구별해 낼 수 있는 논리회로와 능력도 중요하지요. 그 이유는 레이더 반사파의 수신 강도는 거리의 4승에 반비례하기 때문입니다.

표적에서 돌아오는 반사 신호가 강하다면, 보다 조기에 탐지가 가능해지죠. 암람은 그래도 초기에는 발사 모기에서 추적만 가능하다면 거리와 상관없이 유효 사정거리내에서 발사가 가능하지만 세미액티브 방식의 스패로우의 경우... 발사 모기에서 표적에게 발사한 CW의 반사파를 자체의 front seeker가 충분한 강도로 탐지하기 전에는 발사할 수가 없습니다.

또한 암람이라고 하더라도 레이더의 출력이 상대적으로 약하다면 탐색 모드에서 추적 모드로 전환시기가 줄어들 수 밖에 없지요. 물론 소프트웨어적으로 보상이 가능하다고는 하지만 말이죠.

다음으로 탐색 거리와 추적 거리 둘 중 어느 것이라도 짧다면 요격 전술과 무장 사용 전술, 그리고 여유 시간에 매우 많은 제약을 받을 수 밖에 없습니다. 이것은 재공격 또는 최초 공격후 이탈 및 차후 전술 구사 등에 대단히 많은 제약을 가해 버립니다.

또, 카탈로그 상의 최대 탐지 거리가 여객기 크기의 표적인지 전투기 크기의 표적인지 아니면 순항 미사일 크기인지도 냉정히 살펴볼 필요가 있지요.

부수적인 차이 하나는 burn through range와 관련이 있습니다. 이 것은 적이 전파방해를 하더라도 일정거리 내로 접근시는 레이더 반사파의 출력이 방해장치의 출력보다 커져서 전파방해가 안먹히는 거리입니다. 위에서 반사파의 크기는 거리의 4승에 반비례한다고 말씀드린 것에 의해 전파 방해 장치는 반사파가 아니기 때문에 거리의 2승에 반비례 할 정도의 출력만 가지면 되거든요.
각설하고 이러한 거리가 출력이 클 수록 멀겠지요. 따라서 전파 방해에도 상대적으로 강하다는...........

보다 공학적이고 전문적이며 비밀과 관련된 것이 많으니 너무 깊게 파셔도 잘 모르실 겁니다.