MiG-31 폭스하운드

 

MiG-31 폭스하운드   전형적인 MiG-31의 무장장착 상태를 보여주는 사진. 동체하면에 반삽입장착된 미사일은 러시아의 장거리 공대공 미사일인 R-33 미사일이며, 주익 하면 파일론에 장착된 것은 R-40 미사일이다. 현재는 R-40 대신 R-60을 장착하는 것으로 알려져 있다. 소개 아래의 사진중 대부분은 러시아 군용기분야에서 최고의 싸이트인 「Russian Aviation」 싸이트와 「Russian Aviation Museum」 싸이트에 있는 것을 e-Mail을 통하여 웹마스터인 Alexei Gretchikhine씨와 Alexandre Savine씨의 허락을 얻어서 게재한 것임을 밝히며, 양싸이트의 주소와 웹마스터의 e-Mail 주소를 게시합니다.(특히 아래의 사진중 'Russian Aviation'이란 둥근 도안이 찍힌 사진들이 「Russian Aviation 」에서 가져온 것임을 밝힙니다.) ▷ Russian Aviation 싸이트 주소 : http://aeroweb.lucia.it/~agretch/ Alexei Gretchikhine씨의 e-Mail 주소 : agretch@aeroweb.lucia.it ▷ Russian Aviation Museum 싸이트 주소 : http://hep2.physics.arizona.edu/~savin/ram/ Alexandre Savine씨의 e-Mail 주소 : savin@hep2.physics.arizona.edu 또한 Military Parade 싸이트와 Russia Weapon Catalog싸이트, Airforce Technology 싸이트, Air Fleet 싸이트의 내용도 참조했슴을 밝힌다. 개관 1991년에 개최된 파리에어쇼에서 서방세계에 처음으로 공개된 MiG-31(나토 분류명 : Foxhound)은 1975년 최초비행을 실시하였으며 1979년부터 소련에서 양산에 들어간 기종이다. 최고속도는 마하 2.35로 미국의 전략정찰기인 SR-71의 은퇴에 따라 현재 양산기종중에서는 세계최고속도를 내는 기종중의 하나로 길이 21.5m의 대형기체이다. 이 기종은 주로 미국의 전략정찰기기인 SR-71이나 전략 폭격기인 B-52, B-1B에 대한 요격, 장거리 수송기인 C-141, C-5A에 대한 요격을 목적으로 개발된 전방 고속 요격기로 MiG-31에의 사용을 목적으로 특별히 개발된 R-33 장거리 空對空미사일을 장착한다. 이밖에 MiG-31기의 레이더는 대형의 Zaslon 위상배열레이더로 전투기에 장착된 일반적인 레이더와 달리 기계적 방위각 구동장치가 삭제되어 노우즈콘 내경과 일치하는 크기로 장착되어 파리에어쇼에서 처음 공개되었을 당시 모든 사람들을 놀라게 한바 있다. 이 레이더는 동시에 10개의 표적을 추적하여 그중 4개의 선택된 표적에 대해 동시에 공격할 수 있는 능력을 가지고 있다. MiG-31의 엔진은 D-30F-6 2 샤프트 바이패스 터보젯엔진으로 각각의 엔진이 152kN(약 34100파운드, 약 15500kg)의 엄청난 출력을 낸다. 최대이륙중량은 90,388파운드(41,000kg)이며, 최대 항속거리는 2,057마일(3,310km)이다. MiG-31과 함께 전시된 R-33(맨왼쪽), R-40(가운데), R-60(맨오른쪽) 미사일. 무장 MiG-31은 R-33(AA-9, AMOS) 장거리 空對空 미사일 4발과 R-40(AA-6,Acrid) 두발을 장착한 모습이 잘 알려져 있다. 그러나 현재는 구형의 R-40대신 R-60(AA-8,APHID)을 장착하는 것으로 알려져 있다. 기본 장착 무장으로는 23mm 6연장 포신의 GSh-23 개틀링 건이 260발의 탄환과 함께 장착되어 있다. 레이더 Zaslon 무기관제시스템은 소련 전투기 역사상 가장 강력한 것으로 MiG-31기의 무장시스템의 핵심을 이루는 장비이다. 이 시스템의 핵심은 나토 코드명 'Flash Dance'로 분류되는 SBI-16 Zaslon 위상배열 레이더로 어떤 전투기레이더보다 강력한 출력을 가진 세계에서 가장 강력한 전투기 레이더로 알려져 있다. MiG-31기가 1991년 파리에어살롱에 참가 했을 당시 레이돔부분은 벗겨진 상태로 옥외전시장에 전시되었을때, 기수부에 완전히 고정된 상태의 대형의 위상배열레이더의 모습에 많은 사람들이 놀라움을 표시했다. 당시 이 레이더의 개발社인 Research Institute of Equipment Design의 설계자는 이렇게 함으로써(즉, 고정식으로 만듦으로써) 아래와 같은 몇가지의 특징이 있고 또 몇가지이점을 얻을 수 있다고 주장했다. ▷ 안테나가 기계적으로 움직이지 않게 되어 있기때문에 전기적으로 방향을 변환시켜 준다. 이런 전기적 방향 변환에 의해 MiG-31에 장착된 위상배열레이더는 방위각상 좌우 각각 120˚ 의 영역에 대해(※ 편집자 註 : 이것은 기체 후방에 대한 탐지도 가능하다는 뜻이나, 이 경우 앞쪽에 장착된 레이더의 방사파가 후방으로 강력히 발산되면 조종사에게 어떤 해가 있지않겠나 하는 추측도 있을 수 있다. 즉 기존의 전투기들의 후방감시레이더는 기체 후미부에 따로 설치되어 어떤 경우에도 자신의 전투기가 방사하는 레이더파에 직접 노출되는 경우는 발생하지 않는다.), 그리고 고각상으로 레이더 안테나의 윗쪽에 대해 70˚ , 아랫쪽에 대해 60˚ 범위의 영역에 대한 탐색능력을 가지고 있다. 참고로 서방세계의 양산 군용기 가운데, 전기적인 스티어링을 하는 것은 미국의 B-1B 폭격기의 APQ-64 레이더밖에 없다. 한편 MiG-31의 Zaslon 레이더가 미국의 APQ-64 레이더를 카피하여 만든것이 아니냐는 질문에 이골이 난 러시아의 설계자는 Zaslon 레이더를 장착한 MiG-31기가 APQ-64 레이더를 장착한 B-1B보다 2년 먼저 실전 배치되었슴을 상기시켰다. ▷ 고정식 안테나를 사용함으로써 통상적인 안테나가 기계적으로 움직이기위해 필요한 공간이 불필요하게 되고 따라서 같은 크기의 레이돔내에 더 큰 크기의 안테나를 장치 할 수 있게 된다. 안테나의 크기는 탐지거리와 매우 밀접한 관계가 있고, 따라서 MiG-31의 Zaslon 안테나의 성능은 획기적으로 증대되었다. ▷ 고정식 안테나는 전기식으로 방사방향을 변환시켜주기때문에 통상적인 기계식의 변환방식보다 더욱 빠르고 정확하게 빔 방사방향을 변환시켜준다. ▷ 사이드로브가 훨씬 덜 발생하게 되어 레이더의 신뢰성이 크게 증대된다. 이것은 결국 같은 정도의 성능을 가진 레이더를 더 작게 만들수 있다는 뜻이되며, 바꿔 얘기하면 같은 크기의 레이더로도 일반적인 기계식 스티어링구조의 레이더보다 더 큰 탐지영역을 갖는 것이 가능하다는 뜻이다. 그렇지않아도 대형의 Zaslon 레이더이니만큼 성능이 얼마나 확장될지는 상상 가능할 것이다. 1991년 개최된 파리에어살롱에 처음 등장한 MiG-31기는 기수부를 벗겨낸채 전시하여 독특한 모습의 Zaslon 레이더를 공개함으로써 서방세계전문가들의 궁금증을 증폭시켰었다. 사진의 공중급유용 프로브는 신장되어 있는 상태이며, 오른쪽 사진의 미사일은 R-33 미사일의 모습이다.  전방좌석(上)과 후방좌석(下)의 모습. 후방좌석의 캐쏘드레이의 모습을 제외하고는 별다른 현대적 디스플레이의 모습은 보이지 않는 것 같다.   파리에어 살롱 당시 MiG-31기의 레이돔커버는 완전히 제거되고 그대신 얇은 투명재질의 커버만이 씌워졌었기때문에 상당히 자세한 모습이 공개되었다. 이 레이더에는 횡방향으로 24열의 금속성 송신자가 붙어 있다. 이밖에 레이돔내에는 피아식별장치와 세미액티브레이더 추적 미사일용의 레이더파 조사장치(일루미네이터-illuminater)이 장착되어 있다. 현재까지 SBI-16 Zaslon 위상배열 레이더가 어떤 밴드의 주파수를 사용하는지는 명확히 밝혀지지않고 있다. 당시 파리에어살롱에 참가한 제작社-Phazatron의 수석설계자인 유리 구스코프(Yuri Guskov)는 서방세계의 D-밴드와 흡사한 S-밴드보다 약간 낮은 대역의 주파수를 사용한다고 설명했을뿐이다. 그러나 이러한 답변은 오히려 많은 궁금증을 자아내게 하는 것으로 일부의 서방세계 전문가들은 그런 주파수대역은 레이더빔을 넓게 퍼지게 해서 장거리에서의 해상력을 낮게 만들어 주기때문에 D-밴드 영역에 가깝기 보다는 오히려 G-밴드나 I-밴드를 사용할것으로 추정했다. 한편으로 Aviation Week誌는 중간의 L-밴드(9∼9.5 GHz)를 사용할것이라는 추측 기사를 내보낸 적도 있다. 어쨌든 Zaslon 시스템은 모든 신호를 디지탈 방식으로 처리하여 10개의 표적을 동시에 추적하고 MiG-31에 장치된 BTsVM(S) 임무컴퓨터에 의해 선택된 4개의 표적에 대해 동시에 미사일을 발사 할 수 있다. 이 레이더의 탐지거리는 더욱 인상적으로 16㎡(172 평방피트. ※ 편집자 註 : 즉 길이, 너비가 각각 4m씩의 비행체로 통상적인 전투기의 경우 평면상으로는 아마도 50㎡, 측면상으로는 20㎡정도의 면적을 가질 것이다.) 크기의 면적을 가진 비행체를 200km(124마일) 바깥에서 탐지할 수 있으며, 120km범위내에서 추적작업을 할 수 있다. 또한 하방표적에 대해서는 레이더 전방에 대해 150∼200km, 레이더 후방에 대해 70∼90km의 탐지능력을 가지고 있다. 공격시에는 방위각상으로 70˚ 범위내의 표적에 대해, 고각상으로 60˚ ∼75˚ 범위내의 표적에 대해 동시 다중공격을 수행 할수 있다. 이것은 가령 예를 들어 서방세계의 가장 강력한 탐지성능을 가진 레이더중의 하나인 AWG-9(초기의 F-14톰캣에 장착되는 화력관제레이더)보다 더 훌륭한 성능이다. 비록 AWG-9이 대략 200km 바깥쪽에 있는 24개의 비행표적(그 면적에 대해서는 정확히 공표되어 있지않다.)을 동시에 탐지할 수 있는 능력을 가지고 있기는 하지만, 미코얀-그레비치 설계국의 엔지니어들은 Zaslon 레이더의 경우 미사일에 대한 탐지능력및 교전능력을 가지고 있다고 주장하고 있으며, 미국의 스텔스형 비행기체에 대한 탐지능력도 가지고 있다고 밝히고 있다. Zaslon 레이더는 탐지기능이외에 대단히 정확한 항법능력과 상황모니터링 능력을 갖고 있으며, 항법능력은 2000km를 비행하는 동안 불과 250m이내의 오차를 보일정도로 우수하다고 밝히고 있다. Zaslon 레이더의 이런 뛰어난 능력은 지상에 레이더 기지가 설치되지 않은 (혹은 설치하기 곤란한)지역에서의 방공시스템으로 활용될수 있도록 해준다. 예를 들어 MiG-31 4대가 횡대로 비행 할 경우 900km 길이의 국경부근 상공을 감시할 수 있으며, 더욱이 MiG-31기에 장치된 데이터링크 시스템은 상호간에 수집한 정보를 공유케 할 수 있어 표적에 대한 정보를 신속히 다른 기체에 전달 할 수 있다. 이밖에 MiG-31에 장치된 데이터링크 시스템은 지상기지국의 AK-RLDN 데이터링크 시스템과 기체의 APD-518 데이터 링크 시스템간의 암호통신을 할 수 있는 능력도 가지고 있다. 기체간 혹은 지상기지국간의 데이터링크 통신을 가능케 해주는 콘포멀 타입의 안테나는 리딩에지部와 노우즈의 양옆(각각 3개)과 후방동체(2개)에 위치해 있다. MiG-31의 강력한 레이더와 데이터링크 시스템은 MiG-31을 마치 일종의 소형 AWACS로 활용 할 수 있게 해준다.(※ 편집자 註 : 물론 항속능력이나 관제능력은 E-3와 같은 진짜 AWACS기에는 훨씬 미치지 못하지만, 단순히 몇대의 MiG-31기가 그룹 비행을 할 경우의 탐지능력을 고려하면 그렇다는 것이다.) 이밖에 MiG-31에는 레이더의 사용이 곤란 할 경우를 위하여 IRST(적외선 탐지 센서)를 갖추고 있다. 대형의 에어인테이크와 대형의 랜딩기어 휠, 그리고 상대적으로 대단히 작은 캐노피등 MiG-25의 모습을 웬만큼(?) 간직하고 있는 MiG-31의 기체 모습. 엔진 MiG-31의 엔진은 소련의 엔지니어인 솔로비에프(Soloviev)가 이끈 개발팀(1989년 이후 유리 레쉐트니코프가 지휘)이 개발한 D-30F6엔진으로 1972년부터 개발이 시작되었다. 솔로비에프 팀은 Aviadvigatel과 Motorostroitel社의 연합팀으로 이 엔진에 대한 개발은 1980년도에 종료되었다. 이 엔진의 제작은 Motorstroitel社에서 행해진다. 바이패스식의 터보젯엔진은 순항비행시에 뛰어난 연비능력을 가지고 있으면서 엔진의 내측 중심부를 중심으로 흐르는 바이패스는 엔진에 대한 열적 스트레스를 감소시킨다. 이에 따라 MiG-25의 엔진베이의 열방패(Heat Shield)에 반사코팅을 하기위해 사용된 5kg이나 되는 은이 MiG-31에는 사용되지않았다. D-36F6엔진의 다른 하나의 특징은 엔진 노즐부의 움직이는 부분에 소형의 흡입안전문을 장착하여 배기가스내에 소용돌이가 치는 것을 방지하였다는 것이다. 엔진을 구성하는 7개의 모듈중 6개의 모듈이 부대단위의 정비 시설에서 교환이 가능하도록 되어 있다.(※ 편집자 註 : 대체적으로 러시아製의 장비들은 서방세계의 장비들에 비해 오버홀 기간이 짧은 것으로 알려져 있다. 따라서 부품의 교환의 용이성등에 대해서는 보다 많은 연구가 있었던 것으로 보인다. 예를 들어 러시아 디젤잠수함들의 전지는 수명이 짧은 대신 전지의 교환작업은 서방세계 디젤잠수함에 비해 더 쉽게 진행되도록 설계되어 있다고 한다. 물론 손쉬운 교환작업을 위한 설계의 적용은 쉽지 않을 것이다. 잠수함의 경우라면 기밀성의 유지와 소음감소의 측면이 희생이 될것이다. 얘기가 또 새고 말았지만, 러시아 전투기들도 역시 오버홀 기간이 심하게는 서방세계의 전투기들에 비해 2배∼3배정도 짧다고 한다. 예를 들면 Su-37에 장착되는 AL-37F엔진의 배기 노즐部는 500시간마다 교환해 주어야 한다. 더욱이 매우 강력한 출력을 내는 D-36F6엔진이라면 잦은 내구부품의 교환이 필요할 것이고 이런 이유로 모듈화에 대한 광범위한 적용이 이루어진 것으로 보인다.) 이 엔진은 초당 150kg의 어마어마한 양을 공기를 흡입하여 폭발/배출하고 흡입직경은 40인치(192cm)에 이른다. 엔진의 출력이 어마어마하니만큼 방출열량도 증가될 것이고, 이것은 적의 열추적식 미사일이나, 적의 센서에 좋은 표적대상이 되게 해주기 때문에 엔진으로부터 방출되는 열을 낮추기위한 여러가지 시스템이 MiG-31에 갖추어져 있다. 예를 들어 엔진에는 배기온도를 감소시켜주는 역할을 하는 터빈 과소비 방지 시스템이 장착된다. 또한 엔진의 작동 상황 기록 시스템이 포함되어 있는 디지탈식의 엔진 콘트롤 시스템이 부탁되어 엔진을 완벽히 콘트롤하게 된다. MiG-31의 베이스모델인 MiG-25는 몇가지 문제점이 있었으며, 그중에 하나가 지나치게 짧은 엔진수명과 과다한 연료소모율및 부족한 연료적재량으로 인한 짧은 항속거리이다. MiG-31에서는 이 점을 개선키위하여 전술한 바와 같이 MiG-25에 탑재되던 D-30F엔진보다 연비및 내구성등의 성능이 개량된 D-36F6엔진을 탑재하였고, 내부 연료적재량도 19700리터(약 5200 US 갤론)으로 증가시켰다.(※ 편집자 註 : 이것은 러시아 무기카달로그 싸이트에서 표현한 것으로 20380리터(약 5400 US 갤론)라고 표기되어 있는 자료도 있다.) 연비가 개선된 엔진의 채용과 증대된 연료적재량 덕분에 항속거리는 초음속 비행시 내부적재 연료만으로 2,135km(1,327마일), 아음속 비행시 3310km(2,057마일)까지 증대되었다. 그러나 증가된 중량으로 운용고도는 21,900m(71,850피트)로 낮아 졌다.     1992년의 Farnborough 에어쇼에서의      MiG-31 새로운 기체 비록 MiG-31이 MiG-25에 적용된 디자인을 많이 채용하여 제작된 기체이긴 하지만, 탑재된 전자병장과 엔진의 개량만으로도 이것은 충분히 완전히 새로운 기종으로 평가할만하다. 이밖에도 MiG-31은 텐덤형으로 배열된 복좌형으로 이것은 새로운 무기관제시스템의 채택으로 항법-레이더 요원이 후방좌석에 위치하기때문이다. 또한 에어브레이크가 새로운 위치(메인랜딩기어와 에어인테이크 사이)로 변동되었으며, 메인 랜딩기어 역시 증대된 기체중량과 이륙중량을 고려하여 또한 표면이 빙판처럼 되버린 활주로, 비포장 도로등에서의 안정성을 고려하여(※ 편집자 註 : MiG-31이 주로 미국의 전략정찰기및 전략폭격기의 침투경로로 예상되는 러시아의 북쪽 변방 전방공군쪽에 배치되어 얼어붙은 활주로에서 이·착륙을 할 가능성이 높다는 것이 고려되었다.) 완전히 변경되어, 각 지주(Leg)마다 두개의 대형 바퀴를 갖는 모양을 하게 되었다. 또한 극지방의 특성으로인하 자기장의 변형에도 영향을 받지 않는 항법시스템등 지역 특성에 부합되는 성능을 갖도록 기기들이 개량되었다. 이밖에 일부 최장거리 임무(※ 편집자 註 : 필요시 공중급유를 통해 러시아 서부로부터 극지방을 경유하여 극동지역까지 비행할 수도 있다. 이에 따라 당연히 공중급유용 프로브가 Semi Retractable 형식으로 장착되었다.)시의 비행안정성및 저고도에서의 초음속 비행에 유리하도록 트레일링 에지부의 플랩(Flap)과 아일러론(Aileron)등이 최적화되었으며, 리딩에지부 역시 확장부위의 추가, 보강등의 설계변형이 있었다. MiG-31의 무기관제시스템은 아래와 같은 세가지 주요요소로 구성된다. ▷ 전투기에 최초로 장착되었으며, 또한 유일하게 장착된 뛰어난 Look-Down 기능을 가진 ZBI-16 Zaslon 위상배열레이더 ▷ 전방 동체 하부에 장착된 신장-수납식의 IRST ▷ 후방좌석의 계기판에 장착된 전술상황 디스플레이 한편 MiG-31의 기체 재질 구성은 아래와 같다. ▷ 니켈-강철 합금 : 49%(※ 편집자 註 : MiG-25에서는 니켈-강철합금의 비율이 80%였다.) ▷ 티타늄 : 16% ▷ 알루미늄합금 : 33% ▷ 기타 구성물질 : 2% 중국-인도, 러시아製 R-77 미사일 구입 예정. <제 원> 크기 전장 : 21.5m(노우즈프롭부 제외) 전고 : 5.63m 날개너비 : 14m 자체중량 : 21800kg 평상이륙중량 : 38500kg 최대이륙중량 : 41000kg 엔진 모델 : 2×D-30F6 최대출력 : 34170kg(2개엔진합계) 공중급유시스템 : 있슴 성능 최고속도 : 마하2.83, 마하1.23(저공) 운용고도 : 67600피트(20604m) 이륙활주거리 : 1200m 착륙활주거리 : 800m 전투행동반경 : 1480km 무장 기본무장 : 23mm 개틀링기관포(260발) 장거리공대공미사일 : 4×R-33(AA-9 Amos) 중거리공대공미사일 : 2×R-40T(AA-6 Acrid) 단거리공대공미사일 : 4×R-60(AA-8 Aphid) 지상공격무장 : 없슴.