Oliver Hazard Perry-class frigate USS Thach (FFG 43)에서 발사되는 Standard Missile-1 함대공 미사일

Standard Missile-2 Block IIIB

USS John C. Stennis (CVN 74)에서 발사되는 RIM-7 Sea Sparrow 함대공 미사일

USS Kitty Hawk (CV 63)에서 발사되는 RIM-7M Sea Sparrow 함대공 미사일

USS Theodore Roosevelt (CVN 71)에서 발사되는 RIM-7 Sea Sparrow 함대공 미사일

RAM CIWS(근접방어시스템).

//이 글은 하이텔 군사동호회 회원이신 진병관님의 글을 허락받고 올린 것입니다. 좋은 글을 주신 진병관님께 감사 드립니다. 진병관님은 가상군사소설 데프콘, 동해를 공동 집필하신 분입니다.//

1. 원리 및 개발연혁

   CIWS(Closed In Weapon System)는 근접방어화기'란 뜻이며 일반적으로 근거리에 있어서의 대함미사일 방어화기를 일컫습니다. 장거리 혹은 중거리의 함대공미사일이 요격에 실패한 대함미사일에 대한 최후의 자함방어 시스템이 CIWS입니다. 현재까지 고속의 대량발사 기관포가 주류이던 이분야에 미사일에 의한 요격시스템이 등장하게되는데 그것이 미/독 합작의 RAM CIWS입니다.

서방측 해군함정의 가장 일반적인 근접방어무기 발칸 팔랑스(좌측)와 골 키퍼(우측). 골 키퍼는 우리 해군의 광개토 대왕급에도 탑재되어 있는 병기이다.

   Rolling Airfraim Missile 의 약자가 RAM이란 이름의 배경이고 회전탄체 미사일'로 번역될 것 같습니다.동체가 회전하면서 비행하는 개념은 라이플의 강선에 의해 탄환이 회전함으로써 얻게되는 탄도의 안정성과 정확성의 원리와 같습니다.아울러 이러한 회전비행체의 자세제어또한 동일면적의 자세제어용 날개나 동일출력의 자세제어용 엔진에 의한것보다 고효율을 갖게된다고 합니다.    이때문에 RAM의 앞부분의 자세제어용 핀은 1축의 2엽입니다. 미익의 4엽핀은 동체가 횡축으로 회전운동을 할수있도록 고정된 굴절각을 가지고있는데..이 미익으로 인해 일정한 각속도의 횡전을 하게됩니다.

   문제는 이것이 아니고 횡전하는 탄체와 횡전하는 시커(Seeker)에 의한 유도제어입니다.적 미사일이 12시방향의 45도각도에 있다고 한다면 미사일이 회전함에따라 이 방위는 원을그리며 변하게됩니다.주위를 빙빙도는 한점을 향에 미사일을 유도해야 합니다만..바로 이점에 난관으로 70년대 초에 팰렁스CIWS와 동시기에 개발이 진행된 이 시스템은 20여년을 끌게 되어 92년 4월에야 모든개발과 평가가 완료,생산에 들어가게됩니다.

   시 스패로로 일단락 되어진 미해군의 개함방공 미사일시스템은 보다 더 근접거리에서의 대함미사일에대한 방어시스템을 요구하게되는데 여기에 등장하는것이 20미리 6연장 개틀링타입의 훼일랭스(Phalanx)CIWS입니다.

NATO, 미해군의 대표적인 CIWS 발칸 팔랑크스

   이것에 바로이어 비슷한시기에 개발이 진행된것이 소형경량의 근접방어 미사일인데 이 구상에 대한 요구사항은 다음과 같습니다.

1.높은 발사속도와 짧은 반응속도로 대응할수 있을것.
2.동시 다목표공격을 위해서 발사와함께 다른목표에 대응할 수 있는 Fire and Forget타입일것.
3.훼일랭스처럼 완전자동으로 발사가 가능할것.
4.미사일 유도에 있어서는 상대대함미사일이 출력하는 레이더조사파와 적외선을 추적하는 패시브 호밍타입일 것.
5.미사일은 소형,경량이고 20G이상의 기동하중에 견딜수 있도록 운동성이 높을것.
 

   연구개발이 74년 2월 미해군에 의해 개념설계부터 시작이 되고 이때에 Rolling Airfraim의 운동특성과 2개의 뿔형 로드안테나의 아이디어가 삽입됩니다. 그리고 나토 가맹국과의 공동개발이 제안되고 76년 6월에 당시의 서독이 참가하게되며 곧이어 덴마크가 계획에 동참하게됩니다.

   RAM시스템은 개발초기부터 개발기간의 단축을 위해 기존의 제식/실용화된 대공미사일을 이용하게되는데 공대공 IR미사일인 사이드와인더와 휴대용 IR미사일인 스팅어의 어셈블리 유닛을 활용하는방안이 제안되며당시의 계약당사자인 GD사의 배리시스탬부문은 스팅어와 훼일랭스의 개발사였기때문에 이들이 계약자로 선정이되어 본격적인 개발이 시작됩니다. (92년 GD의 배리시스템 사업부는 휴즈에 매각되고 현재는 휴즈 미사일 시스템사가 계약사임)

   1979년 6월 50개월로 예정된 완전규모의 개발프로그램 계약이 3국공동으로 체결되고 81년 시제품의 24연장 런쳐(EX-144)개발,82년 10월에 시제품 미사일의 비행테스트가 이어집니다.뉴멕시코의 호와잇선즈 미사일 시험장에서 대함미사일로 가정한 아음속의 제트 표적기인 BQM-34파이어 비(Fire bee)를 상대로 격추시험이 성공하고 같은달 스프루언스급 구축함인 David R.Ray DD-971에 발사기를 탑재해서 83년 2월까지 4개월간 캘리포니아주 태평양 미사일 시험장에서 공개테스트가 진행됩니다.

   마하 2.2의 탈로스 SAM을 개조한 초음속 표적기에대한 발사시험에서 3기를 모두 격파하며 만족할만한 성과를 얻었고 당초 5~6년에 실용화할 계획 이었지만 개발코스트의 상승에 덴마크가 개발에서 물러나면서 난항을 겪게되며 이시기에 영국의 시울프,프랑스의 크로탈과 이스라엘의 바라크와 비교평가를 해서 실용화의 여부를 가늠하게 되면서 개발이 중단되게되지만 결국 RAM시스템이 비교우위의 평가를 받고 실용화를 목적으로 다시재개됩니다.

   86년 12월 마지막 평가에서 13회를 발사 11기를 격추하고 아음속과 초음속의 양목표에 대한 동시발사,2목표 연동공격과 비,안개,해면반사의 악조건 테스트를 마치고 87년 6월 미국과 독일은 RAM계획의 성공을 확인한 후 생산계획에 들어갑니다.

   미해군은 총 4900발과 30기의 발사기,독일 해군은 1923발과 46기의 런쳐를 요구하게 되었고 미국에서는 GD사가,독일에서는 텔레풍켄과 BGT,딜,MBB의 합자인 RAM시스템사가 생산을 맡게됩니다.지분은 GD사 70퍼센트,RAM시스템사가 30퍼센트. 89년 생산이 개시되고 92년 4월 1차롯트가 미/독 양해군에 인도가 시작되었으며 덴마크와 호주,대만,터키가 구매계획을 발표.해상자위대도 구매의사를 가진것으로 알려져있습니다.

RAM 의 발사장면

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제원:
형식명 RIM-116A
전장 2.79m,
직경 12.7cm,
익폭 43.4cm,
발사중량 73.6Kg,
속도 마하 2.5,
최대사정 9.6Km

노즈(nose)부의 IR시커는 스팅어와 동일하며 근접/발화신관은 사이드 와인더와 같은 MK-20 Mod 0에 9.09Kg의 파편 작약 탄두는 사이드 와인더와 동일한 WDU-17B,로켓모터는 역시 사이드 와인더와 같은 허큐리스/에어로젯 사의 MK-36 고체연료 로켓입니다. RAM용의 신개발항목은 IR시커를 제외한 선단부의 유도장치유닛전부이며 이 부분의 가격이 전체가격의 80퍼센트 이상이라합니다.

    가장 특이한것이 이부분입니다. RAM의 선단부가 다른 대공미사일과 비교해 차이나는 부분은 유도날개가 1쌍 2엽이라는 점과 2엽의 유도날개사이로 2개의 뿔모양의 레이더파 수신장치가 튀어나와있는것입니다.이 두개의 뿔 모양의 안테나는 목표대함미사일의 수색레이더의 조사파를 탐지해서 추적하게되며 레이더파가 각각의 뿔에 닿게될때의 위상차를 이용해서 목표위치를 계산하게됩니다.

   문제는 앞에 밝혔듯이 미사일의 탄체가 회전한다는 점입니다.시커부도 마찬가지로 회전하게되고 이에따라 목표의 방위가 지속적으로 회전하게되는것입니다.이에 따른 방법이 두가지인데, 첫째는 시간차 제어법이라고 조타기준점을 지정한 후에 회전중에 이점에 올 때에 유도조타를 개시하는것이고 또한가지는 연속제어법인데..롤링회전각을 검출 수직기준점과 대조하여 그 변수를 계산해서 지속적으로 조타제어를 하는것입니다. (위 두개가 모두 복잡한 수식으로 나열되있는데..복잡해서 이해하기가 불가능하군요)

   RAM은 이 두가지를 복합운영하는것으로 알려져있으며 이 롤링의 운동으로인해 탄체의 운동효율및 카나드의 조타효과가 상당히 높아지기때문에 급격한 기동과 추적이 가능하다고 합니다. 이 지속적인 롤링운동에 대해서는 예전의 제인 무기시스템 연감에서 런쳐에 라이플 강선을 삽입하여 회전을 주는것으로 소개되었다고합니다만 강선에 의한 라이플운동은 날개에 의해 횡방향의 운동에 브레이크가 걸리기때문에 이런 예상은 잘못된것이며 실제로는 미익이 일정한 굴절각을 가지고서 일정각속도의 롤회전을 유지시키는것으로 알려져있습니다.

   유도장치에 있어서는 초기/중기유도는 패시브 레이더유도,종말유도는 IR 적외선유도입니다.

   RAM의 런쳐시스템은 초기시제품에 3-4열 교차 7단의 24연장 EX-144가 적용되었지만 양산형에서는 중량의 문제로 3-4열 교차 6단의 21연장 MK-49가 장비됩니다.(제식전 명칭 EX-31) 이 런쳐의 앙각/부각및 선회장치는 훼일랭스 20미리 CIWS의 것과 동일하며 미사일 케이스는 중량경감과 전파 투과를 위해 FRP재질이고 총중량 5.8ton(미사일 장진상태),선회반경 3.27 m,선회각 360도,앙/부각 -25~+80도입니다.

   차후로는 나토 시스패로 8연장발사기인 MK-29의 런쳐를 이용해 1쎌당 RAM 미사일 5기를 수납하는 시스패로 련쳐 개조형이 연구중인데 실용화가 임박했다고 합니다.

   이 RAM시스템은 타라와급 5번함부터 장비가 시작되어 전 양륙용항모에 우선 탑재될것이며 독일은 123형 프리게이트(브란덴부르크급)에 배치가 시작되었읍니다.양함 모두 런쳐를 2기씩 장비합니다.

   RAM시스템이 기존의 기관포형 CIWS에 비교해서 가장 큰 이점은 동시 다목표 교전능력입니다.발사후 유도지시가 필요없기때문에 대함미사일 1기에대해 2발씩 모두 10여기이상의 대함미사일에대한 동시교전능력을 가집니다(런쳐 1기 기준). 1기의 미사일을 파괴한 후에 다른 미사일을 추적하게끔 되어있는 기존의 기관포형의 CIWS에 비해 휠씬 강력한 시스템입니다.