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이스칸더의 종말 속도는 어느 정도인가.

  작성자: xwing
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작성일: 2019-08-09 13:00:47

먼저 군사 분야에서 유명한 제인스의 언급을 보겠습니다.


Unconfirmed technical reports note that the motor burns for 25 seconds, covering the first 12 to 15 km of the missile's trajectory. At this point, the missile's peak speed is reported to be approximately 2,100 m/s, giving the missile a maximum depressed trajectory range of approximately 480 km.


'중략'


 The final descent angle in the terminal phase is thought to be 90°, its terminal velocity between 700-800 m/s.


번역해보면 다음과 같습니다.


확인되지 않은 기술자료에 의하면 로켓은 미사일 궤적의 12~15km 구간에 해당하는 25초간 연소한다. 이 시점에서 미사일의 최대속도는 약 2,100m/s 정도이다. 미사일의 depressed 궤적 사거리는 480km 수준이다.


중략


종말 단계에서 마지막 강하각도는 90도에 달하며, 이때의 종말 속도는 700~800m/s다.


종합하자면 최대속도는 가속단계의 2,100m/s이고 종말 속도는 700~800m/s입니다. 사실 '마하'단위로 표현하면 이게 고도별로 달라지기 때문에 정확한 값은 달라지는데 그냥 해면고도 기준 마하로 표현하면 최대속도 마하 6.2, 종말 속도는 마하2~마하 2.2 정도입니다.


국내 인터넷과 이를 보고 작성한 듯한 일부 언론에서는 이스칸더의 종말 속도가 유독 마하 10으로 강하한다는 것이 정설처럼 퍼져있지만, 해외자료 중에서는 그러한 언급을 찾아 볼 수 없습니다.


밑의 기사에 나온 전 방포사령관의 설명처럼 종말 단계에서 마하 2 정도라는 언급만 나올 뿐입니다.



한편 이스칸더가 수행한다는 궤적은  그림의 파란색에 해당합니다. 



(참조 그림 본문 가장 하단 참조)




이 그림은 러시아 TV 프로그램에서 나온 이스칸더에 대한 설명입니다. 참고로 오른쪽에서 쏴서 왼쪽으로 탄착하는 그림입니다. 국내 언론중 일부는 저걸 뒤집어서 마치 이스칸더가 점점 더 상승해서 내리 꽂는 것처럼 묘사하지만, 실제로는 상승후 다시 하강하여 마지막 단계에서 다시 더 급강하 하는 형태에 가깝습니다.


탄도미사일은 아시다시피 초기 발사 후에는 로켓이 더 이상 작동하지 않기 때문에 급강하를 하며 가속하는 방법 밖에 없습니다. 문제는 급강하시 대기층이 더 두꺼워진다는 점입니다. 



Fig. 2. (a) Nominal, Lofted & Depressed trajectories of same class (b) Velocity profile of M400, M1000 & M2000


((위 그림은 이스칸더와 관계 없는, 일반적인 탄도탄 궤적을 시뮬레이션한 그래프입니다. 탄도탄 속도 변화 설명을 위해 첨부하였습니다.))


그래서 일반궤적의 탄도탄을 기준으로 설명하자면, 종말 단계에서는 오히려 속도가 급격히 줄어듭니다. 위 그림에서 오른쪽 그래프가 비행시간 별 탄도 미사일의 속도 그래프 예시입니다. 초기에 로켓이 작동하니까 속도가 점점 올라가지만 이후 상승하면서 속도는 줄어듭니다. 이후 다시 하강 단계에서 속도가 늘어나지만 최종지점에서 마치 브레이크를 밟듯 속도가 급격히 줄어듭니다. 공기저항이 커지기 때문입니다. 더불어 강하 단계에서는 속도가 빨라지고는 있으나 가속단계에서의 최대속도보다 더 빨라지진 못합니다. 비행중 속도가 마하 6인데 종말 단계에서 마하 10이라는 국내 인터넷 및 언론에 퍼진것은 물리적으로 불가능한 이야기인 셈입니다.


특히 이스칸더는 탄도미사일 치고도 속도가 느린 편인데, 이는 중간 단계에서 적고도를 유지하기 때문인 것으로 생각해볼 수 있습니다. 공기저항이 더 심한 저고도를 지나니까, 그 만큼 중간에 까먹는 속도가 더 클수 밖에 없습니다.


한편 이스칸더의 기동이 20G에 달한다는 언급 역시 국내 언론과 인터넷에서 종종 보이지만 실제로 해외쪽에서는 찾아 볼 수 없습니다.(정정합니다. 해외 자료에서도 20G 이상 기동한다는 언급이 있긴합니다.) 


오히려 해외기사 쪽에서는 이스칸더의 기동이 생각만큼 급격하지 않을 것이란 의견이 많습니다. 그도 그럴 것이, G라는 것은 결국 구심력입니다. 즉 20G를 기동한다는 것은 유도탄이 선회시 자기 무게의 20배에 해당하는 힘을 구심력으로 만들어야 한다는 소리입니다. 미사일이나 전투기등은 이 구심력을 양력으로 만들어야 하는데, 이스칸더는 그러기엔 너무 무거울 뿐더러 그 양력을 낼만큼 미사일 본체에 비해 날개가 크지도 않습니다. 하다못해 동체에서 양력을 많이 만들기 위해 받음각을 높이려 해도 그 받음각을 유지하려면 꼬리날개가 커야 하는데...


물론 저 기동자체가 쓸모가 없다는 것은 아닙니다. 앞서 말씀드린 제인스에서도 이스칸더의 주요 적 방공망 돌파 전략으로 초기단계의 기동, 후기 단계의 기동으로 꼽고 있습니다(그 외에, 낮은 비행고도 및 낮은 RCS로 언급).


이스칸더의 독특한 궤적은 일반적인 탄도곡선과 다르기 때문에 방어자 입장에서는 탄착지점을 예측하기 어려워 어느 포대가 대응 준비를 하고 요격해야 할지 판단하기 어렵습니다. 사실 이스칸더의 급기동은 적 미사일을 직접적으로 회피하는게 아니라 이런 효과를 노리는 것이기도 합니다. 하지만 이게 직접적인 미사일 회피를 위한 전략은 아닙니다. 사실 단 한 번의 선회로 미사일을 회피하길 바라는건 어렵습니다. 이스칸더가 자체적으로 적 대공미사일이 날아오는 것을 판단하고 타이밍을 쟤서 급선회 하는 것도 아니고요. 미리 입력된 코스대로 비행하는거라...



결론적으로 이스칸더가 이런류의 탄도미사일 중에 최신형이고, 우리나라도 이를 참조하여 현무2를 개발할정도로 여러면에서 뛰어난 미사일인건 맞습니다. 하지만 요근래 인터넷과 언론에서 나오는 이스칸더는 앞서 나왔던 전직 방공사령관의 말처럼 너무 비현실적으로 과장된 면이 있습니다. 









댓글 27

  • best xwing 2019-08-09 추천 3

    결국 이스칸더는, 물론 기존의 스커드보단 막기 어려운 유도탄일것입니다. 러시아도 바보가 아닌 이상 스커드 대체용으로 열화판을 만들리는 없으니까요.

    다만 인터넷에 떠도는 것 마냥 무슨 마하 10으로 돌입하거나 20G로 급기동하는 UFO 같은 미사일은 아닙니다. 전직 방공유도탄사령관이 지적하고 군 에서도 말하는 것처럼 PAC-3나 천궁2 등으로 대웅 가능한 유도탄이죠.

  • xwing 2019-08-09 추천 0

    꽁군21님, 혼동을 드려 죄송합니다. 속도 및 시간등이 나와있는 그래프는 이스칸더와 관계 없는 그래프입니다. 일반적인 탄도탄 속도 변화를 설명하고자 타 논문에서 발췌한 그림일 뿐입니다.

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  • 꽁군21 2019-08-09 추천 1

    깊이 생각해 보지 않았는데 두번째 그림을 보니 대충 이스칸다르형의 기동형태가 그려지는군요.

    xwing님 말처럼 최종단계는 mach 10은 아니라고 할수 있지만 어떻게보면 임팩트전 대기권 진입전까지 400km 짜리를 제외하고는 mach 10 가까이 유지하는 것도 사실이죠.

    속도와 시간관계 그래프를 보면 연소종료이후 완만하게 상승하다가 최고고도 이후 중력을 이용한 우주공간에서(20km이상추정) 가속 접근후 급 dive로 공격하는 형태로 보입니다...

    그리고 xwing님이 소개한 제인스글은 400km짜리 설명으로 보입니다.

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  • xwing 2019-08-09 추천 0

    맨 밑에 그림이 붙긴 했는데 폰이라 그런지 위로 끌어올리질 못하네요.ㅎㅎ

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  • 나라구 2019-08-09 추천 0

    자세한 설명 감사드립니다.
    그런데 중간에 그림파일 하나가 깨진듯 합니다.
    '밑의 기사에 나온' 아래 줄 확인해 주세요

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