AIM-9 사이드와인더

AIM-9 사이드와인더
Aim-9l.jpg
AIM-9L 사이드와인더
미사일 정보
종류 단거리 공대공 미사일
제조 레이시온
운영 Flag of the United States.svg 미국
생산연도 1953년~현재
사용연도 1956년~현재
엔진 허큘리스/버마이트 Mk.17(B형)/36 단발 고체로켓
속도 음속 대비 1.7/2.5배
사거리 최소 1km 내외, 최대 35km(X형)
탄두 9.4kg WDU-17/B 파편 폭풍형 탄두
길이 3.02m
127mm
무게 85kg

AIM-9 사이드와인더미국의 단거리 공대공 미사일이다.

현존 공대공 미사일 중 가장 역사가 긴 사이드와인더는 단거리 공대공 미사일 분야의 시초로 후속 기종들에 많은 영향을 주었다. 미국과 서방세계의 표준 공대공 미사일로 운용되었고 실전에서 가장 높은 전과를 올린 최고의 공대공 미사일 중 하나이다.

사이드와인더란 별칭의 유래는 방울뱀의 한 종이다.[1].

1 개발[편집]

AIM-9B hits F6F-5K over China Lake 1957.jpeg

2 기능[편집]

사이드와인더의 컨샙은 당시 최고 기술들을 집약시켜 만든 결전병기가 아니였다.

최대한 구조를 단순화 하면서 필요한 성능을 충족시킬 수 있는 무기를 지향하면서 항공기의 보편적 무장으로 운용되게 할 계획이였다.

사이드와인더는 적기가 방출하는 적외선(열)을 추적하는 미사일이다. 초기형은 락온을 걸려면 적외선을 대량 뿜어내는 엔진부에 직접 탐색기를 맞춰줘야 했고 목표를 추적하던 중 갑자기 해로 돌진하는[2] 일 같이 초창기 무기들이 그렇듯 여러 문제들이 많았다.

이후 개량을 통해 적외선 탐색기도 정밀해져 배기열과 타 열원들을 구별하여 목표를 요격하게 되고 B형에서 파생된 기종들 모두 엔진부를 노려 쏴야 명중률을 담보할 수 있었지만 L형 부터 적기가 비행하며 발생하는 마찰열도 탐지하는게 가능해져 전방위 공격능력을 획득하게 되었다.

여기에 최신형인 X형의 탐색기는 적외선 윤곽 탐색기를 사용하여 단순히 열원을 쫓기보다 열원의 형태를 판별하고 추적할 수 있게 되어 적외선 미사일을 교란하기 위한 플레어도 구별해 낸다.

많은 적외선 추적 미사일들이 그렇지만 사이드와인더도 방출되는 적외선을 보다 잘 추적하기 위해 냉각제로 탐색기를 냉각시키는 수단을 가지고 있고 연결된 케이블을 통해 냉각제를 모기에서 공급받는다. 냉각제는 액체질소를 주로 사용하지만 계열형에 따라 다른 냉각제를 사용하는 경우도 있다.

QF-80 무인기에 명중한 AIM-9B

추진기관으로 고체연료 로켓을 사용한다. 초기형인 B형은 Mk.17 로켓모터로 추진해 (음속의)1.7배까지 가속할 수 있었고 4km 내외의 사거리를 확보했다. 당시 1~2세대 전투기들은 음속을 돌파하지 못하거나 이제 막 음속을 넘는 수준이라 근거리에서 문제없이 추적가능한 속도를 보유했었다.

그러나 베트남 전쟁 이후 전투기의 성능도 발전하면서 사이드와인더도 발전할 필요가 있었고 D형을 시작으로 Mk.36 로켓모터로 교체하여 음속 대비 2.5배까지 올리면서 사거리도 10km를 넘어섰다.

사이드와인더 조종은 기수에 달린 카나드에 의해 이루어지며 이 카나드는 미사일 내부에 있는 폭발형 가스발생기에서 발생한 가스를 카나드와 연결된 피스톤으로 보내 공압으로 구동된다. 전기로 기폭된 발생기는 밸브를 이용해 피스톤으로 유입되는 가스의 양을 조절하여 카나드의 움직임을 조정하고 각각 한쌍씩 연결된 카나드의 축을 움직여 방향을 바꾼다.

대신 카나드의 존재로 구동 시 후류가 발생하고 이 후류가 꼬리날개를 지나며 비대칭적인 공기 흐름을 발생시킨다. 이렇게 되면 미사일이 진행축을 중심으로 회전하게 되고 당연히 정상적인 비행이 힘들어진다.

때문에 꼬리날개엔 롤러론이란 장비를 달아 회전하려는 반대쪽으로 롤러론이 연결된 경칩(일종의 플랩)을 돌려 미사일을 안정화 시키는 방식을 쓰며 이 롤러론은 바람개비처럼 맞바람으로 회전한다.

다만 X형은 카나드가 있긴 하나 카나드 대신 꼬리날개와 추력편향노즐이 기체를 조종하기 때문에 롤러론 자체를 달 필요가 없어졌으며 이전 형식들과는 조종면의 구조가 앞 뒤로 뒤바뀐 형태가 되었다.

3 운용[편집]

가장 오래 운용되는 공대공 미사일 답게 가장 보편적인 단거리 공대공 미사일 중 하나로 서방국 뿐만 아니라 3세계 국가들에서도 운용되어왔다.

3.1 실전[편집]

사이드와인더는 실전에서 270대의 적기를 격추시키며 역대 공대공 미사일 중 가장 많은 격추 수를 달성했다.

1950년대 대만 해협의 금문도(金門島)를 두고 일어난 중화민국(대만)중화인민공화국(중공) 간의 분쟁 중 1958년에 발발한 2차 금문도 무력분쟁 당시, 대만 해협 항공전에서 처음으로 실전에 투입되었다.

비교적 구형 기종이였던 F-86F 세이버를 대만 해협에 투입시킨 중화민국 공군은 32대의 세이버로 100여대의 MiG-15와 신형기인 J-5(MiG-17)을 상대하게 된다.

누가봐도 중화민국 공군 쪽이 수적으로도 성능적으로도 크게 불리했지만 블랙 매직(Black Magic) 계획으로 공대공 미사일 운용 능력을 획득한 중화민국의 세이버는 B형 사이드와인더를 장착하고 있었고 숫적, 성능적 열세를 극복하며 중공의 미그기들을 압도했다. 중화민국 공군은 모두 20대의 미그기를 격추시킨 반면 중공 공군은 2~3대 격추에 그치며 대패했고 대만 해협의 제공권을 상실한다.

그러나 정작 사이드와인더로 올린 전과는 극히 일부였는데 사이드와인더가 격추시킨 적기의 수는 4기에 불과했다.

하지만 자신들에게 접근하는 사이드와인더를 무시할 수 없었던 미그기 조종사들은 일단 미사일을 피하기 위해 회피기동을 하며 허점을 노출했고 그 사이 유리한 위치를 잡은 중화민국 공군의 세이버들은 고전적인 기총 사격으로 중공기들을 격추시켜 나갔다.

이 전투로 미군은 공대공 미사일이란 새로운 무기체계에 큰 감명을 받고 미사일 만능주의에 경도되는 계기가 된 한편 미그17에 박히고도 폭발하지 않은 불발탄이 소련의 수중에 넘어가게 된다. 소련은 입수한 사이드와인더를 역설계해 빔펠 K-13 미사일을 제작하니 그것이 나토명 AA-2 아톨이다.

이후 미사일이 현대 공중전의 핵심으로 부상하면서 베트남 전쟁에 이르러서는 사이드와인더를 포함한 공대공 미사일이 본격적으로 활약하게 된다.

전쟁 초반부 운용되었던 기종은 1950년대와 동일하게 초기형인 B형이였는데, 기대와 달리 시대에 따른 성능적 한계가 드러난데다 이질적인 전장환경의 제약으로 악명이 자자했다. 그래도 해군의 F-4B와 공군의 F-105D가 B형을 사용하여 MiG-17을 격추하였고 역시 공군 소속 F-4C가 B형으로 월맹의 신예기 MiG-21을 격추시켜 체면치례는 했다. 결국 B형의 졸전은 미 해군과 공군이 신기종인 D형 계열과 E형 계열을 개발하는 계기가 되었고 단점들을 보완하면서 점차 제 기능을 해 낸다.

베트남 전쟁에서 미 해군과 공군의 전폭기 뿐만 아니라 순수 공격기들의 자위용 수단으로 두루 사용되었고 대표적으로 해군의 F-4 팬텀과 F-8 크루세이더가 D형 사이드와인더를 이용해 월맹 미그기들을 상대로 인상적인 활약들을 펼쳤다.

공군에서도 E/J형을 사용해 많은 전과를 올렸으며 호치민 라인을 폭격작전 동안 공군 F-4 팬텀들도 J형을 공급받아 롤링썬더 작전에서 미그21을 격추시키기도 했다.

미군은 전쟁 동안 454발의 사이드와인더를 발사해 미 해군은 46대를, 미 공군은 34대의 적기를 격추시켰다.

보다 더 현대화된 사항들이 등장함에 따라 사이드와인더의 성능은 향상되어 갔고 전방위 공격기능을 갖춘 L형이 현대전에 등장하게 된다. 대표적으로 포클랜드 전쟁에서 아르헨티나의 미라주 전투기와 교전한 시 해리어는 L형 사이드와인더를 이용해 근접 격투전에서 초음속 전투기인 미라주를 상대로 승리를 거두었다. 때문에 해리어의 승리는 전방위 공격능력 같은 신기능을 보유한 미사일 덕택으로 알려졌지만 정작 해리어 조종사들은 이전 사항들처럼 아르헨 전투기들의 후면 배기열을 조준해 발사했고 이후 아르헨 전투기들이 연료 부족으로 인한 적극적인 전술 행동을 취하지 못했다는 사실이 밝혀지며 신기능 자체와의 연관관계는 부정되었다.

4 분류[편집]

AIM-9 Variants.jpg

AIM-9 사이드와인더는 장기간 운용을 통해 많은 개량을 거쳐 왔고 그만큼 많은 기종들과 파생형들이 개발되었다.

4.1 계열형[편집]

AIM-9A/B

초기 개발 원형으로 A형은 시제형이며 A형을 개량한 B형이 양산형으로 배치된다.

종전 직후인 1946년 부터 개발이 시작되어 1950년 중반에 실전배치 되었고 미 공군과 미 해군의 1세대 제트 전투기들인 F9F-8 쿠거와 FJ-3 퓨리에서 시범적으로 운용되었다. 미 공군에는 1964년 부터 배치되기 시작했으나 우방국 등에는 일찍부터 공여되어 첫 실전을 1958년 대만 해엽에서 겪게 되고 그 과정에서 발생한 불발탄이 소련으로 넘어가 역설계형인 빔펠 K-13(나토 코드: Atoll)을 탄생시킨다.

베트남 전쟁 초반에도 투입되었지만 대만 해협에서의 인상적인 활약 대신 영 좋지 못한 신뢰성으로 악평을 받았고 의미 없는 명중률과 잦은 불발로 골머리를 썩혔는데, 더 큰 문제는 기총이 장착되지 않았던 F-4는[3] 이런 문제가 발생할 때마다 대응 수단이 전무하단 것이었다.

또한 베트남 전쟁에서 드러난 실체에서 보이듯이 성능도 시대에 뒤쳐졌단 것이 문제였는데, 사거리는 겨우 4km에 불과했고 속도마저 음속의 1.7배 밖에 되지 않아 전투기들이 초음속을 넘나들던 그 시기에 표적을 추적하기 부족한 성능이었다. 탐색기 같은 내부적 기능도 상황은 다르진 않아, 여전히 배기구 조준한 뒤 발사해야 했으며 태양 같은 외부 요소에 쉽게 교란되었다.

그래도 B형은 공대공 미사일이란 새로운 분야를 개척하였다는 의의가 있으며 향후 운용되는 사이드와인더 계열형들의 원형이 된다.

AIM-9D/G/H

B형을 바탕으로 미 해군이 개발한 개량형이다. 베트남 전쟁 초반 많은 문제를 보인 B형의 성능을 개선한 D형을 시작으로 G형과 H형도 개발되어 오늘날까지 일부에서 운용되고 있다.

본래 해군 함상기의 단거리 무장으로 운용된 해상형 사인드와인더로, B형을 거친 해상 환경에 맞게 개량하여 해군 전투기 및 공격기에서 운용하였다. 단순히 작전환경에 따른 개량 뿐만 아니라 성능적인 부분에서도 많은 개량을 진행하면서 B형의 짧은 사거리를 18km까지 늘렸고 고성능 탄두와 기동성을 보완하여 명중률을 높혔다. 여기에 전투기의 레이더와 미사일 자체의 탐색기가 연동되는 기능을 추가하여 탐색 시간을 단축시켰다.

H형은 G형보다 카나드의 면적을 넓히고 형상을 변화시켜 더 높은 비행 성능을 추구했으며 기존에 사용되던 진공관을 반도체로 교체해 이함과 착함시 발생하는 강한 충격에서도 신뢰성을 발휘할 수 있도록 했다. 또한 적외선 탐색기의 성능도 강화하여

이 형식들은 졸전을 면치 못했던 B형과 달리 실전에서 많은 활약을 펼쳤고 베트남 전쟁 이후에도 미 해군에서 운용된다.

AIM-9E/J/N/P

위의 사항들이 미 해군에 의해 개량되었다면 본 형식은 미 공군이 주체가 되어 개발한 형식이다. 미 공군 역시 해군처럼 B형의 낮은 신뢰성으로 큰 피를 본 당사자로, 해군과 동일하게 자체적인 사이드와인더 개량 사업을 수립하여 신기종 개발에 나선다. 그렇게 파생된 E형은 신규 생산분 외에도 남아있던 5천여기의 B형 사이드와인더가 E형으로 개량되며 세대 교체를 이루어 낸다.

E형은 기동성 향상을 위해 해군의 개량형들 처럼 B형의 카나드의 크기를 키웠고 공력특성에 많은 신경을 써 운동성을 높히려 하였다. 여기에 B형의 저열한 적외선 탐색기에 새로운 냉각 기술을 도입하여 민감도를 높혔고 냉각 시간이 보다 오랫동안 유지될 수 있도록 했다. J형은 카나드를 한번 더 개량해 최대 7.5G의 하중에도 발사가 가능하도록 하여 모기(母機)가 급기동 중에도 적기를 공격할수 있다. 또한 카나드 구동부를 더 큰 토크각을 내도록 교체해 운동성은 이전 형식들과 비교해 우수한 편이다. 하지만 여전히 전방위 공격능력은 획득하지 못해 적기의 후면에서 발사해야 하는 단점은 남아 있었다.

N형과 P형은 수출용으로 개발된 기종이지만 E/J형을 기반으로 추적 능력을 조금 더 개선했다. 외형적인 특징으로는 삼각형 카나드를 사용하는 대부분의 사이드와인더 기종이랑은 달리 사각형에 가까운 카나드를 장착하고 있어 쉽게 구분되는 편이며 기수 부분도 E/J형과 조금 차이가 있다. 신규 생산보단 B형과 E/J형을 개량해 재생산 하는 식으로 생산돼 동맹국이나 친미 국가들에 수출되었다. 이 중 P형은 여러번 개량을 거쳐 P4형에 이르러선 제한적인 전방위 추적능력을 확보하게 되었으며 몇몇 성능들은 L형에 준하는 수준까지 발전하였다.

AIM-9L/M

현재 가장 많이 운용되고 있는 기종 중 하나로 미 공군과 미 해군이 합동으로 개발된 기종이다.

외형적인 부분에선 고받음각 상태에서도 실속하지 않고 높은 G로 지속적으로 선회를 할 수 있게 카나드 형상에 변화를 주었고 적기의 후면을 쫓는 이전 기종들과 달리 알고리즘의 발달로 적기 진행 방향을 예상해 미리 그 방향으로 비행해 공격한다. 또한 기체가 대기 중을 항행하며 발생하는 마찰열까지 감지해 낼 만큼 탐색기의 성능이 발전하면서 전방위 공격능력까지 획득하였지만 적외선이 대량 발생하는 배기구를 노려 쏠수록 명중률이 올라가는건 불변의 법칙이라 되도록이면 엔진을 노려 쏘는 것이 권장된다.

이 외에도 탄두부와 로켓 모터의 개선, 내부 전자장비의 반도체화가 L형의 특징으로 전반적인 모든 면에서 성능이 향상되었다.

M형 부터는 플레어와 같은 기만기에 대한 대응 능력을 확보했다.

AIM-9C(맨 아래)

다른 계열형들 처럼 B형에서 파생되었지만 특이하게 적외선 대신 반능동 레이더를 탐색기로 사용하는 이단아적 존재이다.

탐색기 외에 다른 성능들은 B형과 큰 차이를 보이지 않았고 저열한 탐색기 성능과 단거리 상황에서 반능동 유도를 해야 하는 까다로운 사용법 때문에 얼마 사용하지 않고 빠르게 퇴출된다.

미 해군의 함상전투기 F-8 크루세이더에서 운용되었고 그 외의 기체에선 일절 운용되지 않았지만 파생형은 남아 대레이더 미사일인 AGM-122 사이드암으로 운용되다 전량 퇴역하였다.

4.1.1 AIM-9X[편집]

X형의 기원은 나토 통합 단거리 공대공미사일 계획인 ASRAAM 계획과 관련이 있다. 미군은 ASRAAM으로 사이드와인더를 대체할 예정이였지만 독일 재통일 이후 동독의 빔펠 R-73(나토 코드:AA-11 아처)의 실체가 밝혀지며 이에 대응하기 위해 신규 개발되었다.

90도의 넓은 탐색 각도와 함께 추력편향 노즐로 발사 직후부터 가파르게 꺾이며 후방의 적기까지 추적하는 기동성, 고배율 적외선 탐색기로 열원을 구분하는 기능은, 대응해야 할 대상인 R-73과 동일한 컨샙을 가지고 있으므로 X형의 개발 목표를 볼 수 있다.

현재 사이드와인더의 최신 사항인 X형은, 사이드와인더 계열기들과 호환을 중요시해 L/M형을 바탕으로 동구권의 단거리 미사일에 맞설 수 있는 미사일을 추구했다. 하지만 외형적으론 이전 계보들과는 차이가 꽤 큰 편이다. 기존의 넓은 꼬리날개가 작은 삼각익으로 축소되면서 조종면도 꼬리날개가 담당하게 되었고 카나드는 고정형으로 변경되면서 외형이 매끈해졌다. 덕분에 외부에 가해지는 항력이 감소하여 사거리는 기존 사거리의 두배에 가까운 30km 대 까지 증가했다.

후방으로 이동한 꼬리날개에는 제트베인이라는 얇은 판이 연결되어 노즐로 튀어나와 있는데, 이것이 X형의 추력편향 노즐로, 이 판의 각도를 바꾸어 추진 방향을 바꾸는 방식이다. 수직에 가까운 X형의 무중력 기동은 이 추력편향 노즐에 의한 것으로, 발사 직후 측,후면의 적기를 향해 급격하게 선회하도록 해 준다. 그러나 이는 제트 베인이 연소 가스를 버텨내는 3~4 초 동안만 유지되며 그 뒤는 꼬리날개에 의해 조종되기 때문에 일정 거리에서는 이 현란한 기동성을 기대하긴 힘들다. 다만 고 기동 성능은 오히려 발사 직후 목표를 쫓아야 하는 상황에서 더욱 유용하기에 설계 상 문제가 있다고 볼 수 없다.

90도의 광각에 128×128 배율의 적외선 탐색기로 적기의 회피기동에도 다시 목표를 잡는 것이 쉬워졌고 열원의 종류를 분간하는 다채널 탐색기는 플레어와 항공기의 발산열을 구별할 수 있다.

AIM-9X BLOCK1

AIM-9X BLOCK2

모기, 또는 아군기의 레이더와 데이터 링크하여 목표의 예상 경로까지 유도되는 LOAL(Lock on after Launch) 기능이 추가되 었는데 미사일 탐색기가 목표를 획득하지 않아도 발사해 목표 인근에서 탐색에 들어가는 기능으로, 탐색기가 적기를 바라보도록 하는 대기 상태를 필요로 하지 않는다.

때문에 90도 탐색 범위 밖의 적기를, 모기나 다른 아군기들이 대신 잡아줘 탐색기가 보지 못하는 전 방위에 대한 공격도 가능하다. 또한 준비 과정이 생략되기에 즉각적인 대응이 가능하며 내부 무장창을 가진 F-22,F-35 같은 5세대기의 공중전에서 큰 도움이 된다.

AIM-9X BLOCK3

4.2 파생형[편집]

MIM-72 채퍼럴

해군형 AIM-9D를 지대공화 하여 채퍼럴 단거리 야전방공망의 요격체로 전용하였다.

차량 기반의 4연장 발사대에서 운용되며 초기형은 미사일의 자체 탐색기로 목표를 획득해야 했는데, 적기가 후면을 보일 때만 발사할 수 있었던 초기형 사이드와인더의 한계도 물려받았다. 따라서 지상군의 저고도 레이더와 연동되어 표적 정보를 넘겨받고 최종 요격을 담당할수 있도록 하였다.

후기형은 적외선 탐지장비를 탑재하고 미사일 탐색기도 맨패즈인 스팅어의 것으로 교체해 전방위 공격능력을 확보하는 등 원형 AIM-9D와 차이를 보이게 되었다.

미국 외에도 이집트나 이스라엘 등 제3세계 국가들에도 수출되었고 해상형도 개발되어 현 중화민국 해군의 캉딩급 호위함의 시 채퍼럴로 방공 임무를 수행중이다.

5 도입 국가[편집]

Flag of the United States.svg 미국

Flag of South Korea.svg 대한민국

Flag of the Republic of China.svg 중화민국

Flag of Canada (Pantone).svg 캐나다

Flag of Israel.svg 이스라엘

Flag of Brazil.svg 브라질

Flag of Australia (converted).svg 호주

Flag of Poland.svg 폴란드

Flag of Finland.svg 핀란드

Flag of Sweden.svg 스웨덴

Flag of Saudi Arabia.svg 사우디아라비아

Flag of Turkey.svg 터키

Flag of Portugal.svg 포르투갈

Flag of the Netherlands.svg 네덜란드

Flag of Belgium (civil).svg 벨기에

Flag of Greece.svg 그리스

Flag of Iran.svg 이란

Flag of Indonesia.svg 인도네시아

Flag of Iraq.svg 이라크

Flag of Singapore.svg 싱가포르

Flag of Switzerland.svg 스위스

Flag of Argentina.svg 아르헨티나

Flag of Norway.svg 노르웨이

Flag of Pakistan.svg 파키스탄

Flag of Ethiopia.svg 에티오피아

Flag of Thailand.svg 태국

Flag of Malaysia.svg 말레이시아

Flag of the Philippines.svg 필리핀

Flag of Qatar.svg 카타르

Flag of the United Arab Emirates.svg 아랍에미리트

Flag of Oman.svg 오만

Flag of Hungary.svg 헝가리

Flag of Romania.svg 루마니아

Flag of Kuwait.svg 쿠웨이트

Flag of Japan.svg 일본

Flag of Kenya.svg 케냐

Flag of Morocco.svg 모로코

Flag of Venezuela.svg 베네수엘라

Flag of Tunisia.svg 튀니지

6 각주

  1. 사막방울뱀(뿔방울뱀)의 영명이다. 목표를 추적하는 모습이 마치 뱀 같기도 하거니와 열추적 탐색기를 사용해 열원을 감지하는 것이 방울뱀의 피트 기관을 연상시켜 붙여진 이름이다
  2. 태양의 적외선 때문에 그렇다. 당시 탐색기 수준이 낮아 엔진 배기열 보다 강한 열원인 태양을 적기로 판단한 것.
  3. 기총은 D형부터 고정 무장으로 장착된다.