KGGB 관련 비행궤적 예시 중 하나...

"대기 속도 측정센서가 없는 무추력 비행체의 바람을 고려한 궤적보정 알고리즘 연구" 라는 논문에서 발췌한 그림들입니다. 2013년 항공우주학회 춘계 학술대회에 수록된 논문인데 우연히 보게되어 일부 내용만 발췌합니다.

본문상 사업명칭이 'KGGB'라고 명시되어 있지는 않지만 참고 그림이 KGGB였고, 2013년 논문 중에 무추력 활공 폭탄이면 뭐 이것 밖에 없죠...

위 그림은 비행궤적 예제중 하나인데, 익히 알려진바와 같이 180도 선회를 예시로 들고 있습니다. KGGB의 개발 이유중 하나가 산/언덕 뒤에 숨어있는 갱도포 등이었죠. 남측에서 발사해도 북쪽으로 나 있는 입구에 폭격을 할 수 있습니다. 이때 KGGB 같은 폭탄류는 진입방향 뿐만 아니라 탄착각도 제어하게 되어있습니다. 표적에 따라 위에서 내리 꽂는게 나은지, 옆에서 때리는게 나은지 다르기 때문이죠.

이렇게 최종단계에서의 진입시 고도가 중요한데, 고도가 너무 높으면 강하중에 속도가 너무 붙어서 제어가 어려워집니다. KGGB는 꼬리날개는 완전히 고정되어있고 날개에 있는 2개의 조종면가지고만 상하좌우 방향 및 기울기(피치/롤/요우) 모두를 제어하므로 모르긴 몰라도 제어가 상당히 까다로울 것입니다.

여기에 또 한가지 어려움은 KGGB에 피토튜브가 없다는 점입니다. 비행체는 바람이 맞바람이냐, 뒤에서 부는 상황이냐에 따라 비행성능이 달라지는데 KGGB에는 이러한 바람속도를 측정할 수 있는 피토튜브가 없습니다. 대신 GPS 계측 신호등을 이용, 예상경로와 실제 비행체의 움직임이나 강하율 등을 비교하여 주변 바람속도를 추정하도록 되어있습니다.

즉, 이 논문은 활공비행체는 이 바람속도에 따라 강하율이 달라지므로 KGGB의 항법장치는 역으로 주변 상황을 고려하여 바람속도를 추정, 이를 감안하여 KGGB의 비행경로, 고도 및 속도를 제어합니다(활공 비행체이므로 고도를 제어함으로써 속도가를 제어).

최종적으로 아래 그림처럼 실제 사격에서도 원하는 수준으로 바람속도를 추정하여 원하는 경로대로 표적에 명중하였습니다. 본문중에 바람속도의 측정에러가 +/- 10m/sec 이하임을 비행시험을 통해 확인했다는 것을 보면 아마 시험용탄에는 피토튜브 등을 달아서 바람속도(대기속도) 측정을 했던 것 같습니다.

참고로 위 그림5는 X축이 거리가 아니라 시간입니다. 매우 가파르게 고도가 줄어든것을 보면 급강하를 한 듯 한데, 실제 낙하 각도는 위 그래프만을오는 알 수 없겠군요. 뭐 동영상등에서 보면 알려진바와 같이 75도 이상의 급강하도 가능한 듯 합니다만...

여담으로 JDAM도 탄착각도는 제어가 가능한데, 75도인가 80도인가 이상은 일부러 할 필요가 없다고 나와있습니다. 그 이상의 각도는 굳이 해봐야 관통성능등이 더 좋아지는 것도 아닌데 비하여 사거리만 엄청 깎아 먹는다고...활공탄은 탄착각이 급격할 수록 더 사거리가 짧아지죠. JDAM은 활공탄...이라고까지 부르긴 뭣하지만 일단은 고고도 투하를 하거나 Loft 폭격을 하면 활공비행에 가까우니.