세상을 충격에 빠트렸던 소련 미사일 R-73

 

오늘은 많은 사람들이 잘몰르는 소련 미사일 R-73에 대해 써볼게요

 

 

<Su-27>

 

 

소련은 70 년 대에 Su-27 같은 최신기 개발에 힘을 쏟았어요.

 

 

 

 

소련은 단거리 공대공 미사일, R-60을 개발하여 실전배치하고

 

있던 와중인 1970년대에 새로운 단거리 공대공 미사일 개발을 시작합니다..

 

새 시대를 열 Su-27과 MiG-29 같은 고기동 전투기에 걸 맞는 단거리

공대공 미사일이 필요했던거죠.

 

R-60 단거리 공대공 미사일

 

소련 수뇌부는 R-60을 개발한 우크라이나 지역의 몰리니야 설계국과

모스크바 지역의 빔펠 설계국을 놓고 어느쪽에게 신형 미사일,

 

즉 R-73의 설계를 맡길지 고민하게됩니다.

그러다 결국 몰리니야 설계국에 손을 들어주고, 몰리니야는 R-73 개발에 열중합니다.

 

그런데 R-73의 설계가 한창 진행된 1976년, 소련에겐 R-73보다

 

더 중요한 문제가 눈 앞에 닥치게 되요.

 

 

바로 단거리 공대공 미사일 '따위'와는 비교도 안되는

 

국가 프로젝트, 우주왕복선 부란의 개발이었어요.

결국 소련은 몰리니야 설계국이 부란 프로젝트에 올인 할 수 있도록,

 

R-73 설계에 대한 마무리는

 

앞서 경합에서 떨어졌던 모스크바의 빔펠이 맡기로 합니다.

설계가 조금씩 진행되는 한편으로 R-73 관련 설계자료와 문서,

 

기술적인 내용은 몰리니야 설계국에서 빔펠로 차근차근 넘어갔고,

 

이 개발사업 이전 작업은 5년이 지난 1981년에야 끝이 납니다.

 

그리고 다시 4년이 지난 1985년에 R-73에 대한

 

 

최종적인 설계가 마무리되고 양산에 들어가게되요.

 

실제로 미사일의 부품들을 조립/제작하는 것은 빔펠 설계국이 아니라

 

'모스크바 콤무나르 기계 건설 제작 종합 공장'에서 맡게됩니다.

 

물론 서방이나 우리나라의 사정과 비슷하게 R-73은 이 공장에서

하나부터 끝까지 만드는 것은 아니고, 각각의 부품은 여러 다른 곳에서 만들어 왔다.

 

 

이를테면 로켓추진기관은 이스크라 설계국에서,

 

미사일 두뇌에 해당하는 조종/제어 시스템은 아비오니카에서, 

미사일의 눈에 해당하는 적외선 탐색기 부분은

 

우크라이나의 아스날 중앙 설계국에서 담당하게되었죠.

이 미사일이 서방에 최초로 노출된 것은, 1980 년 대 말엽에 R-73을

 

탑재한 소련 전투기가 자국영공 근처에 접근한 나토연합 항공기를 내쫓는 과정에서였어요.

 

그리고 곧 얼마 안가, 나토연합은 통일독일을 통하여 

R-73의 성능을 낱낱이 알게되었고 곧 엄청난 충격에 빠지게 됩니다. 

 

그에 대한 결과물로 독일의 IRIS-T, 그리고 미국의 AIM-9X로 이어지게되요.

R-73의 큰 특징은 역시 당시로서는 엄청났던 조준선 밖 조준(Off Boresight)능력이었다.

 

통상적인사이드와인더가 상하좌우 15도 가량의 탐색범위를 가졌던 반면,

 

R-73은 45도의 탐색범위를 가졌었어요.

게다가 R-73은 이 범위 내에서 표적을 물면 발사직후 바로 표적을

 

향하여 급기동을 할 수 있는 추력편향 노즐을 갖추고있었습니다. 

 

사이드와인더나 서방제 단거리 공대공 미사일에 비하면 좀 통통하게 생긴 R-73.

 

 

R-73의 외형적 특징을 살펴보면, 먼저 눈에 들어오는 것은

 

기수 제일 앞쪽에 있는 받음각 측정기에요.

미사일 중에 받음각 측정기가 있는 것은 매우 이례적인 일인데,

 

정확히 제어장치에서 이 측정된 받음각값을

 

어떻게 사용하는지는 확인된 바는 없습니다.

 

  아마도 지나치게 급격한 기동중에 한계치 이상의 높은

받음각에 빠져서 조종불능 상태가 되는 것을 막기 위해서인듯 합니다.

 

 은색의 풍향계 처럼 생긴 것이 받음각 측정기(사실 하는 역할도 풍향계랑 비슷).

그 뒤에 있는 것은 고정형 카나드, 바로뒤에 가동형 카나드.

 

전방쪽 핀(fin : 지느러미, 보통 미사일의 날개는 핀으로 지칭)은

 

4장의 고정형 카나드와, 다시 바로 그 뒤에있는 4장의 가동형 카나드로 구성되는데,

 

고정형 카나드는 크기가 작은 편입니다. 얼핏 보기에는 R-60의

그것과 닮아 있으나, 고정카나드가 가동형 카나드와 겹치는 점이 특이합니다. 

이는 급기동상황(더 정확히는 높은 받음각 상황)에서 공기흐름을

 

앞쪽의 고정형 카나드가 한 번 미사일몸통방향으로 정렬시켜준 다음 뒤쪽의

 

가동형 카나드가 조종력을 발생시켜주는 역할을 합니다.

간단히 말해서 급기동 중에 조종 성능을 높여주는거에요.

가동형 카나드는 4장이 따로 움직이는 것은 아니고, 실제로는 마주보는

 

한쌍의 카나드가 한 축으로 연결되어 움직이는 방식입니다.

 

이는 AIM-9을 비롯하여 카나드를 쓰는 단거리 공대공 미사일에서

 

공통적으로볼 수 있는 형상입니다.

 

R-73은 이 각각의 카나드 짝을 제어하여 비행경로를 수정하게 됩니다.

 

카나드를움직이는 동력원 자체는 전기가 아니라 고압가스에요.

 

더 정확히는 내부에 들어 있는 일종의 고체연료가

연소하기 시작하면서 만들어지는 고압 가스가 만들어지고,

 

이 고압가스를 이용하는 실린더 등이 작동하여

미사일의 카나드를 움직이는 것입니다.

 

 R-73이 개발되던 당시에는 아직 현재와 같은 소형/고성능 전기 모터가

나오기 전 시절이어서 이렇게 미사일 제어장치로

 

고압가스등을 쓰는 경우가 많았어요.(이를테면 AIM-9M/L)

<AIM-9M/L> 

카나드 뒤로 이어지는 R-73의 몸체는 직경 170mm급으로,

 

단거리 공대공 미사일중에는 상당히 두꺼운

편이다. 이는 강력한 추력을 낼 수 있는 RDTT-295 로켓모터를

 

집어 넣기 위해서였죠. 아무래도 강력한

로켓모터를 집어 넣으려면 미사일의 직경이 두꺼워지는(=항력이 증가하는)

 

딜레마는 어쩔 수 없다만, 여튼 이 로켓모터로 R-73은 기존 AIM-9M/L 보다

 

훨씬 긴 사거리를 갖게 됩니다. 그냥 로켓처럼 

R-73을 발사해버리면 R-73은 최대 20km 이상 날아갈 정도라고합니다.

몸체 더 뒤쪽에 있는 꼬리날개(테일핀)은 상당히 큰데,

 

이는 R-73의 안정성 확보 + 비행중 양력 확보를 위한 설계로 여겨지게됩니다. 

 

 

로켓 화염이 빠져나오는 노즐부에는 4개의 '제트 탭(Jet Tab)'

 

혹은 분사방향 전환기(Deflactor)가 달려있어요. 원리는 생각보다 간단하여

 

미사일이 선회하기로 원하는 방향의 반대쪽 부분을 탭이 막아버리면,

 

 노즐에서 뿜어져 나오는 제트가 한쪽으로 꺾여서 결과적으로

 

미사일을 급선회할 수 있게 만들어줍니다.

 

즉 R-73은 이 제트 탭을 통하여 추력편향을 하는 셈이죠.

 

추력 편향 기술은 특히 발사 직후 미사일의 급선회에 도움을 줍니다.

 

미사일의 카나드나 기타 조종날개는 미사일이 발사된 직후인 느린 속도에서는

 

각도를 꺾어도 큰 조종력을 만들지 못하는데

추력편향 기술을 사용하면 미사일의 속도에 관계 없이

 

급기동을 할 만한 충분한 조종력을 만들어 주게됩니다.

즉, 미사일이 선회할 힘을 미사일의 비행속도와 관계 없이 만들어 주는거죠.

(고속에서는 조종면을 '꺾는 것'이 더 효율적이므로 결국 카나드나 이런 것이 필요하다.)

 

 

R-73의 적외선 탐색기는 초기모델은 우크라이나 지역의 아스날 중앙 설계국에서 만든 MK-80

 

 

이 적외선 탐색기는 1컬러에 열영상도 아닌 적외선 탐색 방식으로,

 

지금 기준으로 보자면 구식설계이지만 R-73의 등장

시기와 배치연도를 보면 특별히 뒤쳐지거나 하는 물건은 아니었습니다. 

탐색가능범위, 즉 탐색기의 시야각은 당대의 AIM-9M/L등보다

 

훨씬 넓어서 상하좌우 45도까지 돌아갔습니다.

탐색기의 최대 표적 탐지거리는 15km로, 이는 R-73의 최대사거리가 되기도 합니다.

 

초기형 R-73은 발사 후 락온(LOAL)기능이 없었기 때문에,

 

반드시 이 미사일은 발사되기 전에 스스로 표적을 포착해야 했습니다.

그렇기에 미사일 자체는 직선으로 날아간다면 최대 20km 이상 날아갈 수 있었으나,

 

미사일 스스로가 표적을 포착하는 거리가 15km였으므로 결국 R-73의

 

최대사거리는 15km가 되는거죠. 참고로 에프터버너를 안 켠 전투기 

사이즈의 표적에 대한 탐지거리는 6~7km로 더 짧아집니다.

(이렇게 적기의 적외선 방출량이 줄으면 탐색기의 포착가능

 

  거리가 줄어드는 것은 모든 적외선/열영상 미사일의 숙명입니다.)

이 미사일이 나토연합에 알려진 이후, 나토연합이 그간 써오던

 

AIM-9L/M에 비하여 사거리도, 기동성도 모두

압도하는 바람에 각국의 단거리 공대공 미사일 관계자들은 난리가 났고,

 

결국 대략 10년 뒤인 2000년대 초반에

사거리+속도를 우선시한  ASRAAM과 TVC+오프 보어사이트 능력을

 

우선시한 IRIS-T, AIM-9X가 실전배치되기 시작합니다.

 

 

미사일의 각종 개량형이 많기로 유명한 러시아 답게,

 

R-73도 여러가지 변종이 있지만 성능개량형 중에

실전 배치된 것은 현재까지 한 종류만 확인되고 있습니다.

 

 최초의 R-73 변종인 R-73K는 기체둘레에 크레쳇(Krechet) 전파 근접신관을 달았습니다.

이것은 곧 표적탐지확율이 올라간 레이저 근접신관으로 바뀌었고,

 

이렇게 얀타르(Yantar) 레이저 근접 신관을 단 모델이 R-73L입니다. 

1990년대 중반부터 다양한 R-73의 개량형이 언급되는데,

 

R-73M, R-74, R-74M등이 있습니다. 이렇게 이름이 다양한 이유가 수출 이야기가 

나올때 마다 옵션을 달리 내걸거나, 빔펠에서 내놓은 '개량 안'들이 여럿 있기 때문입니다.

이 R-73M/R-74/R-74M의 개량내용들은 대체로 다음과 같은 것들이 있습니다.

1.TVC 개량, 전자장비들을 디지털 식으로 바꿈

 

2. 탐색기를 더 신형으로 교체하여 탐색범위를 45도에서 60도로 늘림

 

3.최대 사거리를 40km로 연장.

그러나 현재 이 R-73M, R-74, R-74M에 대한 구체적인 양산 및 실전배치 계획은 없습니다.

 

기본 설계가 훌륭한 만큼 사이드와인더처럼

지속개량으로 오래 사용할 것으로 보이고,

 

현재 시리아에서 호위임무를 맡은 Su-30SM에도 쓰이고 있습니다.

 

<Su-30SM>

 

 

 

 

사진 및 자료출처 : 구글.나무위키