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세계의 중장거리 지대공 미사일 | |||||||||||||||
미국 | 러시아 | 중국 | 독일 | ||||||||||||
패트리어트 / THAAD GBI / Aegis Ashore | S-200 / S-300 S-400 / S-500 A-135 / A-235 | HQ-9 HQ-16 | MEADS | ||||||||||||
일본 | 대한민국 | 이스라엘 | 프랑스/이탈리아 | ||||||||||||
03식 中SAM | 천궁 L-SAM | 아이언돔 / David's Sling 애로우 | SAMP/T |
국산 미사일 전력 | ||||||||||||||
대공미사일 | ||||||||||||||
신궁 맨패즈 | 천마 단거리 미사일 | 해궁 대공미사일 | 천궁 중거리 미사일 | 천궁PIP 중거리 미사일 | L-SAM | |||||||||
대지미사일 | ||||||||||||||
현궁 대전차 미사일 | 차기 공대지 미사일 | 239mm 유도로켓 | 한국형 전술 탄도미사일 | 현무-1 탄도미사일 | 현무-2 탄도미사일 | 현무-3 순항미사일 | ||||||||
대함미사일 | ||||||||||||||
70mm 유도로켓 | 130mm 유도로켓 | 해성 아음속 대함미사일 | 차기 초음속 대함미사일 | |||||||||||
어뢰 | ||||||||||||||
청상어 어뢰 | 백상어 어뢰 | 홍상어 대잠로켓 |
천궁의 콜드런칭방식의 발사장면 | 천궁 발사 영상 |
동명의 파워 서플라이와는 폭발을 이용해 공격하는 데 쓰인다는 공통점이 있다.
한국의 중거리 지대공 미사일.
2006년부터 사업명 KM-SAM, 속칭 철매2 사업으로 시작된 천궁 미사일은 총 8000억원의 예산이 투입되었으며, 천궁 [1]이라는 명칭이 결정된 것은 2010년말이다. 유도탄 전체 시스템, 유도장치, 탐색기 및 천궁 전체 사격통제시스템은 LIG넥스원, 지상에서 적기를 찾거나 미사일의 중간유도를 담당하는 다기능 레이더는 삼성 탈레스, 발사대는 두산 DST, 로켓 추진기관은 한화, 탄두는 풍산코아엔에스아이, 탑재차량은 기아자동차 등이 맡았다.
철매2는 기본적으로 중거리/중고도 요격용 미사일인 호크의 대체용이기 때문에 유효사거리는 40km 요격고도 15km 가량으로 그리 긴 편은 아니지면 사단급 방공능력으로는 충분한 성능이다. 이렇게 호크 대체용이기 때문에 개발 프로젝트명도 철매2 사업이었던 것인데, 기존 사용하던 미국제 지대공 미사일인 호크(=철매1)를 대체하기 위한 미사일이어서 그렇다. 즉 철매1 개발 사업이 있어서가 아니다.
천궁에 사용되는 다기능 탐색레이더는 지상에서 적기를 찾거나 미사일을 중간유도하는 전자주사식이다. 하지만 탐색모드에서는 360도 전 방위를 커버하기 위해 기구부분이 회전하는 기계식 레이더처럼 작동한다. 이때 탐색모드에서 적을 찾을시에 적방향으로 레이더가 고정, 이때부터 방향이 고정되어 전자주사식으로 작동한다. 그리고 이후 능동위상배열 레이더로 대체 될 것으로 알려졌다.
적기가 사거리 안에 들어와 발사명령을 내리면 미사일은 수직으로 발사관에서 튀어 나온다. 이때 미사일은 자체적인 로켓을 아직 켜지 않은 상태이며, 단지 발사관 내부의 사출장치가 미사일을 밀어낸 것이다. 미사일은 발사관으로 부터 튀어 오른 다음 곧바로 적기의 방향으로 자세를 바꾼다. 이때 미사일은 아직 느리므로 조종용 꼬리날개로는 방향을 바꿀 수 없으며[2] 대신 미사일 앞부분의 측추력기가 작동, 그 반동으로 미사일이 적기의 방향으로 순간적으로 기수를 돌린다. 이후 아직 미사일이 중력에 의해 떨어지기 전에 로켓에 불이 붙어서 적기를 향해 날아간다.[3][4]
날아가는 미사일은 기본적으로 INS 방식으로 날아가나, 빠르게 비행하는 적기의 좌표가 계속 바뀌므로 중간중간 데이터링크를 통해 적기의 방향을 업데이트 받는다. 그리고 적기와 충분히 가까워지면 자체레이더를 켜고 능동레이더 유도방식으로 유도된다. 만약 적기를 직격하지 못할 경우에도 적기를 스쳐지나가게 되면 근접신관이 작동한다. 이때 단순히 탄두가 터지는 것이 아니며, 탄두는 근접신관에 의해 감지된 적기의 방향으로 폭발력을 집중시켜 적기에게 가급적 큰 피해를 입힌다.
천궁은 여러모로 사거리 40km급 중거리 지대공 미사일치고는 신기술이 많이 들어갔으며, 향후 발전 가능성이 큰 미사일이다. 플랫폼 자체에 여유가 커서 장거리 대공미사일 버젼의 개발도 기대할수 있다.[5]
천궁을 탑재하는 차량은 기아자동차에서 제작하였으며, 천궁 시스템운용에 필요한 다기능 레이더 탑재차량, 발사대 탑재차량, 장전장비 탑재차량, 전원장치 탑재차량, 사격·교전통제소 탑재차량으로 총 5가지의 차량으로 이루어져 있다. 천궁운용 차량의 특징은, 천궁시스템이 분리, 결합이 가능한 모듈화방식으로 구성되어있어, 한 차량에 모든 시스템이 탑재가 가능하다는 장점이 있다. 그 외 자세한 정보는 영상자료 참조.
천궁 개발은 IMF사태로 SAM-X 사업을 신규 도입 대신, 독일이 군축으로 퇴역시킨 중고 PAC-2를 수입한 것으로 끝낸 이후 알마즈사와 불곰사업을 통한 기술제휴로 시작하였다. 덕분에 천궁은 콜드런칭이나 고체 추진 측추력기등 러시아 대공미사일과 작동 방식이 매우 똑같흡사하다.[6] 엄밀히 말하자면 러시아의 S-300, S-400의 기술과 노하우를 제공 받아서 만든 것이 천궁이다.
사실 고체 추진 측추력기의 경우 러시아의 기술이전을 받기는 하였으나 특이하게도 패트리어트 PAC-3 미사일의 방식을 택하고 있다. 러시아의 S-300, S-400 시리즈가 쓰고 있는 것은 측추력기용 로켓 연소관이 하나이고, 분사가 필요한쪽 노즐을 막고 있는 마개를 순간적으로 분리시켜서 측추력을 얻는 방식인 반면 천궁은 여러개의 소형 연소관이 각각 달린 측추력기를 사용하는 방식. 앞서 언급한바와 같이 PAC-3가 이 방식을 사용 중이다.[7][8]
1996년,1997년 미국 정부는 러시아 기술을 수입해 만든 천궁이 미군 무기와 호환성이 없다는 이유로 미군 전투기 비행을 금지시키겠다고 위협했다. 피아식별장치 시스템이 달라 미군 전투기가 위험하다는 논리. 하지만 미쳤다고(...). 이건 미군이 자국 피아식별장치를 수출하면 간단히 해결되는 문젠데 이걸 쉽게 팔아주지를 않는데다가 더 중요한건 직도입이 아니라 기술을 기반으로 해서 한국형 무기로 개발한다는 점때문에 피아식별장치 시스템 운영은 아무런 문제가 되지 않았다. 한 사례어서는 마크10 수출의 조건으로 패트리어트의 대량 구매를 요구한 경우도 있다. 이런 미 정부의 생떼는 러시아 무기의 자국 방산 시장 진입을 차단하기 위한 것이었다. 사실 그리고 한국에게 팔아먹을 패트리어트라는 지대공미사일 체계의 시장성을 감안한다면 미국이 저럴수 밖에 없는건 이해될수 있는 일이다. 한국형 지대공 미사일 체계가 나온다면 결국 패트리어트의 한국의 판매가능성이나 시장성은 줄어들거나 없어질수 밖에 없으며 도입사업때 미국이 내세울수 있는 카드도 적기 때문이다.[9]
천궁과 동시대때 만들어진 러시아의 비티아즈 대공미사일 |
천궁은 러시아의 기술이전이 있어서 9M96E와 비교를 당하기도한다. 하지만 천궁은 러시아의 9M96E와 외형부터 상당히 다른데, 천궁은 오히려 PAC-2와 비슷하게 꼬리날개만 있는 타입인 반면, 9M96E는 카나드와 꼬리날개가 다 있는 타입이다.
천궁의 발사 직후 초기선회 및 종말단계에서의 급기동용 측추력기는 PAC-3와 유사한 다중펄스 방식이다. 즉 여러개의 소형로켓을 사방으로 배치하여 필요에 따라 이것들을 터트려 방향을 제어한다.[10] 9M96E는 동체 내부에 큰 추진제 통이 하나 들어있고, 이것이 터지면 카나드를 향해 나있는 작은 가스구멍으로 뿜어져 나온다. 카나드가 중립상태이면 가스는 카나드에 뚫린 작은 구멍을 타고 다시 균등하게 카나드 앞/뒤로 갈라져 퍼져나가지만, 만약 카나드를 특정각도에 두면 한쪽으로만 가스가 나가는 구조다. 9M96E는 발사 직후 이것으로 방향제어가 가능하다. 이것은 쓸지 안쓸지 모를 방향의 로켓까지 다 박아두는 천궁의 방식 보다 효율적이지만, 일단 속도가 붙은 상태에서는 카나드 자체가 만드는 조종력과 측추력기용 가스가 분출되어 만드는 조종력이 서로 반대가 되기 때문에 초기단계 이후에는 쓸 수 없다. 대신 9M96E는 종말단계에서 쓰기 위해 허리 부근에 측추력기가 하나 더 있다.
천궁은 파워서플라이형파편집중형 탄두로, 근접신관이 작동하면 그냥 폭약이 터지는 것이 아니라 내부적으로 1차 폭약이 터지고 나서 2차 폭약이 터진다. 이때 1차 폭약이 일부러 탄두를 한쪽 방향으로 찌그러트리며, 곧 이어 2차 폭약이 터질때 성형작약 효과에 의해 폭발력이 한쪽 방향으로 집중된다. 그래서 근접신관이 잡아낸 표적쪽으로 최대한 폭발력이 집중되게 하는 방식. 9M96E는 여러개의 기폭장치를 탄두 사방에 배치, 기폭 타이밍등을 달리하여 충격파가 전달되는 방향이 특정방향이 되도록 하여 폭발력이 한쪽 방향으로 집중되게 하는 방식을 사용한다.
위에 서술한대로 9M96E과 천궁은 러시아의 기술이전이 존재했을뿐이지 면허생산과는 거리가 상당히 멀다. 오히려 한국과 러시아 간의 KM-SAM사업으로 서로의 기술기반으로 기술협력, 공동제작에 가까운 형태. 이는 천궁과 동시기에 나온 S-350E 비티아즈 대공미사일에서 잘 나타난다. 이러면에서 보았을때 천궁은 러시아의 비티아즈 대공미사일과 스펙상 거의 같다고 볼수 있으며, 비티아즈 미사일은 천궁과 동시기에 나온 미사일이기 때문에 천궁과 9M96E는 그 기술이 상이하다는 점을 알 수있다. 비티아즈 미사일 위키 한국어판 위키
나이키, 호크와는 달리 가격이 상당한데, 북한군이 MiG-17이나 MiG-19 같은걸 날려대면 요격하면서도 적잔히 속이 쓰릴 듯하다. 이걸로 저런 싸구려나 떨궈야 되나 하면서…. 물론 북한군 전투기가 아무리 싸구려여도 미사일보다는 훨씬 비싸다. 거기다 전투조종사의 가치는 이런 전투기나 요격 무기와는 비교할 수 없는 법.[11] 게다가 구식 MiG-17이나 MiG-19라고 해도 해당 기체에 공격당해서 입을 피해액까지 감안하면 미사일이 비싸다는 여유(?)를 부리기는 힘들다. 아이언돔으로 박격포탄이나 요격해대는 이스라엘군보단 훨씬 낫잖은가 불행히도 안둘기는 철매보다 정말로 싸다.. 괜찮아 우리에겐 신궁이 있잖아 아니면 K-2로 쏘든가
2011년 8월 5일, 개발이 사실상 완료되었다. 완전하게는 8월 말에 완료되며, 이는 이례적으로 상당히 빠른 시간내에 개발완료가 된셈이다. 그리고 그해. 2011년 12월 15일 국방과학연구소에서 개발완료보고회를 가졌다.# 이후 2015년 10월 14일 초도 양산품 전력화 행사를 가졌다.기사
20초에 천궁 pip 발사영상이 나온다 |
천궁 대공미사일에 부족했던 탄도미사일 요격 능력을 보완한 대한민국 대공 미사일.
북한의 탄도탄 위협이 커짐에 따라 탄도탄 요격을 위한 성능개량형 개발이 거론되었다. 정확한 제원은 2015년 6월 현재 공개된바 없으며 몇 몇 언론의 추정치가 있으나 이 추정치를 전부 종합하면 사거리는 짧고 도달고도는 지나치게 높은 괴상한 미사일이 된다. 다만 발표한 몇 가지 논문을 종합하면 사거리 연장보다는 반응성을 높여서 탄도탄을 요격하는 형태로 보이며 근접신관을 빼는 등, 여러모로 미국의 PAC-3 ERINT와 유사한 물건이 될 것으로 예상되었다. 천궁pip 개발에도 러시아가 협력했다.
말이 성능개량이지 미사일이 완전히 기초부터 다른 미사일이 되었으며, 진짜로 9M96E와 똑같이 생긴 형태가 되었다. 발표된 논문들을 종합하자면 반응성을 향상시키기 위하여 카나드를 달았으며, 기존 자세제어용 측추력장치 이외에도 무게중심 부근에 표적과 충돌하기 직전인 종말단계에서 더 빠른 반응성을 얻기 위한 궤도수정을 위한 대형 측추력기가 들어간다. 측추력기는 셔터형태로 각 방향에 대해 추력제어가 가능하며 이는 러시아가 9M96E에 쓴 것과 비교해도 더 발전된 방식이다.
앞서 말한 추력제어에 대하여 말하자면 9M96E는 기체 중앙 부근에 여러개의 구멍이 있으며 마개로 막혀있다. 그리고 종말 단계에서 내부의 측추력용 추진제가 점화하면 원하는 방향의 마개가 분리되며, 분리된 쪽 구멍으로 추진제가 분사하여 궤도를 빠르게 수정하는 식이다. 아무래도 단순한 형태지만 정밀 제어는 무리. 사실 국방과학연구소와 한화가 이 부분에 대해 선행연구를 진행하였는데, 러시아 방식, ASTER-15방식[12], 그리고 현재의 셔터 방식등에 대하여 연구하였다고 한다
사진을 보면 기존 천궁과 전방부는 탄 직경이 거의 비슷하지만 추진부의 직경이 커진 것을 알 수 있다. 이는 비행속도를 빠르게하여 궁극적으로는 도달고도를 높이고, 탄도탄에 대한 빠른 대응시간을 갖기 위함이다. 다만 일부 밀리터리 잡지등에서 설레발치는 것처럼 사거리가 3배는 뛰어 120km가 되거나 하는 것은 기술적으로 어렵고 [13] 또한 일부 밀리터리 잡지등에서 떠드는 것 처럼 발사관을 새로운 규격으로 다시 만들 가능성도 적다. 탄 직경이 커졌다고는 하지만 어차피 접이식 날개를 쓸 것이고 콜드런칭 방식 특성상 어차피 발사관 내부에 빈 공간이 많이 남기 때문.