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공중체계 한국형 전투기에 극초음속미사일 단다

흰두루
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지나가는행인 22.01.13. 23:11

미티어 공대함판처럼 생겼네요.

풍동을 잘 아시는 분께서 여기사이트에 국내 풍동에서 극초음속 쪽 자료가 나온지 얼마 안되었다고 하던데, 잘 하고 있겠죠? 가시적인 성과가 나왔으면 좋겠네요. 북한만을 위한것이 아닌 한국적 접근거부에 도움이 많이 될것 같습니다.

PredatorX 22.01.15. 17:53
지나가는행인

저건 초음속 공대함 미사일입니다. 극초음속 미사일은 하이코어를 줄여놓은 것에 가까울 것입니다.

광주만호 22.01.17. 13:27

탄도탄형 극초음발사체 기술과 순항미사일 형태 중에서 어느것이 더 난이도가 쉬울까요...북한도 개발하는 걸 보니.. 혹시 우리도 이미 개발 해쓸꺼 같네요

YoungNick 22.01.17. 21:09
광주만호

순항미사일 형태의 극초음속 발사체는 애초에 불가능합니다. 보통 극초음속에서 사용되는 스크램젯 엔진은 시동을 걸기 위해 마하4 정도의 속도가 필요하거든요.

초음속 비행체는 순항미사일 형태가 가능하고 더 저렴하지만, 극초음속 발사체는 부스터 달다보면 탄도미사일과 별 달라질게 없기 때문에 처음부터 탄도미사일의 하부 구성요소를 활용하여 제작되는게 보통입니다.

 

심지어 초기 스크램젯 엔진 연구용으로는 퇴역하는 테리어였나 탈로스였나 미사일의 하부 부스터를 가져다가 쓰고 그랬습니다.

흰두루 작성자 22.01.19. 16:54
YoungNick

일반적으로 순항미사일은 로켓엔진에 의하여 추력을 받기 때문에 음속이하로 비행하는것은 맞습니다.

 

그러나, .2021년 9월 15일  우리나라도 램제트 엔진 기반의 초음속 순항미사일의 발사를 성공하였다고 발표도 하였습니다.

 

러시아의 경우에도 2020년 7월경 러시아 국영 매체들은 러시아 해군의 노후화한 함대에 새로운 강력한 이빨이 될 지르콘(ZIRCON) 극초음속 대함 미사일에 대한 발사 세트스가 실시되었다고 보도했고, 개발이 성공적이었다는 보도도 있었습니다. 이지르콘이 대표적인 극초음속 순항미사일입니다.

 

또한, 러시아의 대표적인 극초음속탄도미사일인 아방가르드 미사일을 2018년 개발하였다고 발표한 바 있습니다.

 

즉, 순항미사일 및 탄도미사일 임무에가 다르며, 이에 따라 별도의 극초음미사일을 개발하고 있는 것이로 보는것이 타당합니다.

 

그러므로, 절대 불가능한것이 아닙니다. 다만, 새로운 기술이기 때문에, 개발에 어려움이 많을수 는 있습니다.

 

우리나라도 극초음속 탄도미사일 개발은 현무-4 탄도미사일을 기반으로 부스트 글라이드(Boost Glide)형 무기체계를 개발하는 있지만 극비로 인하여 공개되지 않고 있다고 보입니다.

 

또한, 국방과학연구소가 2000년대 초반에 마련한 사업계획은 아주 야심찬 것으로써, 2014년까지 마하 3급 초음속 순항미사일의 개발을 완료하고, 이어서 2024년까지 마하 5급 이상의 극초음속 순항미사일을 개발하는 것이 목표로 한다고 발표하였기 때문입니다.

YoungNick 22.01.19. 20:52
흰두루

첫 문장부터 잘못 생각하시는 지점이 보입니다. 보통 순항미사일은 비행체 내부에 산화제를 포함하지 않고 공기중에서 산소를 공급하는 녀석을 말하고, 로켓 엔진은 비행체 내부에 산화제를 포함하여 외기 흡입이 필요 없는 물건을 지칭합니다.

 

램제트 엔진 기반 미사일, 스크램제트 엔진 기반 미사일(부스트 글라이더), 극초음속 글라이더 셋의 개념적 차이를 어떻게 구분하시는지 여쭙고 싶습니다. 이 차이를 이해하는 정도에 맞추어 흰두루님의 표현/이해를 설명해드리는 것이 좋을 것 같습니다.

흰두루 작성자 22.01.20. 12:18
YoungNick

비행체 구조를 말하지 않았습니다.,

 

아음속의 순항미사일의 발사추진 방법의 일반적인 개념을 이야기 하였을 뿐 다투고 싶은 마음은 없습니다.

 

또한, 로켓이라고 부르는 추친체도 고체로켓 액체로켓이 존재하며, 고체로켓일 경우에만 산화제가 없고,  액체로켓일 경우 산화제를 별도로 추가 구성하여 구조를 만들어야 합니다. 

 

그러므로, 로켓 엔진은 비행체 내부에 산화제를 포함하여 회기 흡입이 필요 없는 물건을 지칭한다는 이야기는 잘못된 것으로 보입니다.

 

순항미사일은 산화제가 포함되고 있지않다고 주장하셨는데, 과거 순항미사일중에는 액체로켓을 사용하여, 산화제를 포함되었던 순항미사일도 존재하였다고 알고 있습니다. 또한 로켓엔진과 램제트엔진의 가장큰 차이는 공기압축을 할수 있는 터빈이 있냐 없냐의 차이입니다. 

 

댓글 다신것처럼 이론적으로 부분을 정확히 파고들어 토론하자는 것은 아닙니다.

 

댓글 내용은  순항미사일 형태의 극초음속 발사체는 애초에 불가능하다고 표현하셨기 때문입니다.

 

러시아의 경우, 극초음 탄도미사일인 아방가르드 미사일 개발완료하여 현재 배치중이고, 또한 극초음속 순항미사일인  지르콘(ZIRCON)도 개발성공하여, 배치계획중이라고 하는 근거에 의하여, 불가능하지 않다는 내용입니다.

 

램제트엔진 및 스크램젯 은 마하 2이상에서는 추력을 얻을수 있기 때문에 일반적으로, 보조추력(고체연료 또는 액체연로)으로 마하2이상으로 속도를 올린이후 램제트엔진을 가동하는 방법으로 개발이 진행되고 있는것입니다.

 

결론적으로 불가능한 것이 아니라는 주장입니다.  초음속 순항미사일의 경우 이를 해결하기 위하여 1단 또 2단의 보조로켓을 연결하여 개발하고 있기 때문입니다.

 

 

 

YoungNick 22.01.20. 21:21
흰두루

순항미사일을 우리가 '순항' 미사일이라고 부르는 것은 해당 미사일이 일정량의 엔진 추력을 장시간 유지하며 말 그래도 '순항'비행 하기 때문입니다. 반대로 탄도미사일이란 발사 초기 엔진 출력의 대다수를 사용한 뒤 초기에 얻은 고도와 속도를 희생하여 비행하는 물건을 말합니다.

 

문제는 극초음속 미사일이란 녀석들이 이런 기준에 부합하지 않는 요상한 비행형태를 가지는 데 있습니다.

 

말씀하신 아방가르드 미사일 같은 경우, 탄도탄을 이용하여 고도와 속도를 얻은 비행체가, 성층권에서 극초음속으로 비행하며 발생하는 충격파를 이용하여 비행 궤도를 일정 수준 변경할 수 있는 녀석입니다. 이 녀석 까지도 그럭저럭 탄도미사일이라고 분류가 가능하겠죠.

 

문제는 지르콘 미사일 같은 물건입니다. 이러한 스크램젯 엔진 비행체를 현재는 어찌되었건 성층권에서 공기를 흡입하여 순항상태를 유지하므로 순항미사일이라고 분류하는 경향이 강하지만, 이는 스크램젯 엔진의 특성을 잘 이해하지 못하는 경우입니다. 왜냐하면 스크램젯 엔진은 비행 시간의 채 5%도 가동하지 못하기 때문입니다. 스크램젯 엔진은 내부의 과열때문에 '순항'이 불가능합니다. 대략 300초 비행하면 2~5초 정도 작동하는게 고작인 비행체지요. 또한 스크램젯 엔진의 시동을 위해서는 최소 마하 3 이상, 고도 20km 이상의 초기 조건이 필요합니다. 따라서 초기 부스터로 보통 탄도미사일을 이용합니다.

 

그래서 이 녀석을 전통적인 의미의 '순항' 미사일이라고 볼 수 있느냐 하는것이 제 요지입니다. 애초에 탄도탄을 이용하여 발사되고 탄도탄의 비행 고도에서 탄도탄의 비행속도를 가지는 탄도탄 크기의 물건을, 우리가 순항미사일이라고 해서 토마호크나 해성 미사일과 같은 범주에 넣을 수는 없다는 것이죠. 이 녀석은 누가 봐도 탄도미사일의 변형된 형태이지, 전통적인 순항미사일과 공유하는 특성이 사실상 없기 때문입니다.

 

제가 광주만호 님의 글에, "탄도탄형 극초음발사체 기술과 순항미사일 형태 중에서 어느것이 더 난이도가 쉬울까요" 라는 부분에 순항미사일 형태가 불가능하다 라고 이야기 한 것은 위와 같은 특성 때문에 극초음속발사체는 모두 탄도탄형이 될 수 밖에 없다는 뜻이었습니다.

흰두루 작성자 22.01.21. 10:15
YoungNick

YoungNick님의 추후 설명을 들어보면, 이해되는 부분도 있습니다. 

 

탄도미사일은 성층고도까지 올라가서, 탄두의 낙하에 의한 방식에 의한 미사일만 탄도미사일로 보고, 나머지 모든 미사일의 경우를 순항 미사일일 종류로 보고 있는 인식의 차이로 보이네요

 

예를 들어, 단거리 공대공 미사일, 중거리 공대공 미사일등도, 탄두의 낙하방식이 아닌 순항에 의하여, 목표로 접근 하는 방식이기 때문에 순항 미사일 의 종류로 보고 있고, 이에 따라, 예를 들면 단거리 공대공 공대지 미사일등도 순항미사일의 한 종류라고 인식하고 있습니다. 

 

장거리등에선 말씀하신것처럼 극초음속 순항미사일이 불가능하다고 보이나, 단거리나, 중거리등은 얼마든지, 보조 추진체를 이용하여, 개발등이 가능하다고 판단한 것입니다.

 

결론적으로, 보면, 세밀한 미사일 종류에 대한 견해의 차이 또는 순항미사일의 분류에 따른 차이에서 비롯된 것으로 보이네요.

 

좋은 댓글 감사합니다. 항상 건승하시기 바랍니다.

 

YoungNick 22.01.21. 17:25
흰두루

저는 오히려 '순항'이라는 부분에 집중해서 설명하고 있는겁니다. 공대공 미사일은 대부분 초기 가속시에만 로켓모터가 작동합니다. 전체 비행 시간 중 엔진이 작동하는 시간은 극히 낮고, 이후로는 그저 얻어진 속도와 고도를 희생하여 표적을 향해 가는겁니다. 반대로 '순항' 미사일이라고 하려면 비행 시간의 상당부분을 엔진이 작동해야 한다고 말씀드리는 것입니다. 따라서 미티어와 같은 램제트 공대공 미사일 같은 경우에는 순항미사일로 분류하는 것이 옳고, 암람과 같은 로켓 공대공 미사일은 탄도미사일로 분류하는 것이 옳습니다.

 

스크램제트 엔진을 포함한 모든 극초음속 미사일은 엔진의 가동시간이 매우 낮습니다. 스크램제트 엔진 극초음속 비행체를 주로 '부스트-글라이드' 비행체라고 묘사하는 점에 집중해주시기 바랍니다. 단기간의 부스트와 장시간의 글라이딩을 통한 비행을 반복하는 형태로 비행하기에 스크램제트 엔진 비행체를 저렇게 묘사합니다. 대략 300초 비행시 엔진 가동시간이 5~15초 내외밖에 기동하지 않기 때문입니다. 따라서 이녀석을 전통적인 의미의 '순항' 미사일로 보는 것은 어폐가 있습니다.

 

한편으로 저는 '탄도탄형 극초음속 비행체'와 '순항미사일형 극초음속 비행체'의 구분 기준에는 이러한 엔진 가동시간 못지 않게 부스터의 크기가 얼마나 되느냐 하는 점도 중요하다고 말씀드리고 있습니다. 극초음속 비행체는 필연적으로 탄도탄의 1단 로켓에 준하는 거대한 부스터를 장착해야만 합니다. 이렇게 발사된 비행체는 일정 궤도에 올라설 때까지는 전적으로 탄도비행을 합니다. 이에 따라 초기 발사 궤적을 추적하면 상당한 대형의 탄도탄이 발사되는 것으로 추정되는 위협요소가 형성됩니다. 실제로 북한이 초음속 글라이더를 테스트했다고 주장하는 시기에 미국에서는 북한의 장사정 탄도탄 발사로 판단하고 서부 연안 비행금지를 때려버리는 일도 일어났을 정도니까요. (참고  https://www.joongang.co.kr/article/25040188#home )

 

따라서 엔진의 가동시간과 대형의 부스터라는 두 가지 측면 모두에서, 저는 극초음속 미사일은 탄도탄에 가까운 물건이지 순항미사일로 분류해서는 안된다고 주장하고 있습니다. 실제로 국내 언론(군사잡지 포함) 에서는 극초음속 미사일을 순항미사일의 일종으로 분류하려는 경향이 강한데, 이는 스크램제트 엔진 개발 초기 국내 연구진이 MTCR을 회피하기 위해 주장했던 논리가 15년이 넘게 살아있는 것에 불과합니다.

 

또한 중거리야 그렇다 쳐도 단거리 극초음속 비행체는 굳이 개발할 필요가 없습니다. 극초음속 비행체의 1회 사이클당 비행거리는 최소가 500km입니다. 이 이하의 비행거리를 가지려면, 애초에 극초음속 비행이 아니라 탄도비행으로 내리꽂는게 더 빠르고 효과적입니다. 국내의 현무 탄도미사일의 최종 재돌입 속도가 마하 5 이상이라는 점을 생각해주시기 바랍니다. 일반적으로 극초음속 비행체를 이용하는 것이 효과적인 영역은 IRBM이나 ICBM에 준하는 사정거리에서입니다. 이 영역에서는 극초음속 비행체의 특성인 비행 경로 수정에 의한 방어 회피 효과가 극대화되니까요.

 

제가 스크램제트 관련 연구실 생활을 했던 터라, 이 영역에 대해서는 사실 밤새서 이야기해도 모자랄 정도입니다. 이러한 관점의 차이는 스크램제트 엔진을 사용한 극초음속 비행체에 대한 정보가 일반 대중에게 잘 알려지지 않아서 그렇다고 생각합니다. 한가할 때 극초음속 비행체에 대해 좀 더 상세히 정리해서 게시글을 올려보도록 하겠습니다.

 

제 댓글이 공격적으로 보였을 수 있는데도 좋게 좋게 이야기 해 주셔서 진심으로 감사합니다. 잠깐잠깐 짬 날때 급히 댓글을 달다보니 좀 그렇게 보였을까 걱정입니다. 흰두루님도 항상 건승하시기 바랍니다.

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