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작성일 : 17-06-16 03:33
[뉴스] 미국의 ICBM 대응전략 변화
 글쓴이 : 질문과대답
조회 : 2,269  

1. 부스터 단계에서 요격할수 있는 고에너지 레이저 장착 무인기 


-개략적 스팩-

Federal Business Opportunities (FedBizOpps) 에서 MDA Advanced Technology Directorate는 고 에너지 레이저를 운반하는 데 필요한 탑재량을 갖춘 고고도 장거리 (HALE) 무인 항공기 (UAV)가 필요하다고 발표. 

.

"RFI에서 , BPI (부스터 단계에서 미슬 격추)기술과 성능을 성숙시키는 미래의  옵션을 가지고 있어야 한다.

이 HALE UAV가 63,000 피트 고도를 유지 및 36 시간 이상 유지 3,000km 운행할수 있어야 하며. 마하 0.45 미만의 순항 속도로 비행 할 수 있어야합니다. (5,000 파운드 (2,268kg) 및 12,500 파운드 (5,670kg) 이상의 가반 하중을 운반할수 있어야 하고, 140 kW ~ 280 kW의 전력을 최소 30분 이상 사용 할수있어야 한다.

.

2. 우주 무인기  XS-1

https://techcrunch.com/2017/05/24/boeing-will-build-darpas-xs-1-experimental-spaceplane/


보잉이 DARPA의 XS-1 우주선 제조 최종계약을 획득. 노스 롭 그루먼 (Northrop Grumman)과 마스텐 우주 시스템 (Masten Space Systems)과 경쟁하였음.

-. XS-1은 발사하는데 저렴하고 쉽게 우주공간에 띄울수 있어야 하며 

-. 발사 당 최소 500 만 달러의 비용을 들여서 일년에 최소 10 회는 비행 

-. 적은용량, 극저온 추진체 탱크와 대기권 재진입시 고온을 견딜수 있는 복합 날개 가 되어야 한다.

-. 마하 10까지의 속도로 비행 할 수 있어야하고, 

-. 저 궤도에 무게가 최소 3,000 파운드 화물을 운반 해야 함.




위 두 기사를 통해 미국은 차기 우주무인기 및 부스터 단계에서 ICBM을 요격할수 있는 준비를 착착 진행중에 있습니다.  

출처 : 해외 네티즌 반응 - 가생이닷컴https://www.gasengi.com


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하나둘넷 17-06-16 04:57
   
XS-1이 저비용 저중량 저궤도 우주운반화물기로써 개발을 진행중에 있긴 한데...

위의 HALE UAV에 탑재될 고에너지 지향성 무기의 소요중량과 비교하셔서
XS-1으로 우주궤도 지향성무기 배치까지 예상하시는 것은 알겠습니다.
혹여 거기까지 생각하지 않으셨다면 죄송합니다.

단, 문제가 있는게....

고고도 장기체공형 UAV에 탑재되는 최소소요중량 5천파운드... 권장 12500파운드의
지향성무기의 장비무게와 비교해서...

XS-1의 경우 최소 3천파운드... 최대 5천파운드의 페이로드로 한계가 있습니다.

더군다나 저궤도에 반입시켜야할 지향성 무기의 장비에는 추가되어야할 장치들이 많습니다.

1.
우선, 성층권 레벨에서 운용하게되고 UAV카울 내에서 보호되며 냉각/방열처리가
되는 장비와 달리....
우주에 올라가게 되면 일단 극저온 및 고온에 대한 열교환장비가 추가 설치되어야하고

2.
UAV에서는 메인엔진 또는 메인엔진과 직결된 제너레이터에서 공급되는 장비 보조동력원이
존재하지만, 우주에서는 관련 동력을 얻기위해 태양전지판 및 배터리가 추가 탑재되어야
합니다.
(고에너지 지향성무기 자체의 발사에너지원은 장비내에 별도로 있다는 가정하의 이야기입니다.)
(만약 지향성무기 발사에너지원도 UAV에서 얻는다면 저궤도에 올려질 녀석도 동력원 추가로 인해
더욱 중량은 올라가게 됩니다.)

3.
지구저궤도에서 목표정보를 획득하고 탐지 추적하여 조준하기 위해선 지향성에너지 무기장비
(이경우 이미 저궤도 위성인 경우이니..)의 자세제어가 필요하며 여분의 궤도조정을 위한
부스터와 연료도 필요하게 됩니다.

4. 성층권에서 상대적으로 저속으로 비행하는 UAV에서 발사하는 지향성 에너지무기와 달리
지구저궤도에서 약 초속 8km...로 비행중인 상황에서,  궤도 진입중인 부스팅단계의 적 ICBM과의
상대속도를 고려하더라도 추가적인 제어장비와 보다 고가의 지향성 에너지 발사장치가 요구됩니다.

5. 당연히 UAV에 장착되어있기에 계산 밖에 있던 통신장비 역시 저궤도에 단독진입하게 되면
추가되어야 해서 중량은 다시 더 증가하게 됩니다.

따라서, 고고도 장기체공형 무인기에 탑재될 지향성 고에너지 무기와 XS-1을 묶어서 생각하기엔
아직 현실의 갭이 너무 큰 상황입니다.
     
질문과대답 17-06-16 05:35
   
일단 좋은의견 감사 드립니다.

XS-1 특징을 잘 아시고 있다고 보는데... 글을 보니 그것을 모른건지 아님 일부러 무시하는지 잘 몰겠군요... 아시다 시피. XS-1은 하루에 한번씩 저궤도 우주상공에 화물운송이 가장 우선적인 ROC 입니다.

그걸로... 님이 지적한 (번호를 매겼던 모든 부분)것들이 대부분 해결 되어진다고 판단 합니다. 상용 및 군사용으로 여러차례 하나의 궤도상 위성 또는 무기로 만들기 위해선 여러번 화물 운송을 통해서 가능할수 있다는 뜻 입니다.

또한... 운용중에 수명이 다하거나, 일부 망손실 된 부분품이나 부품 또한 일거에 해소 할수 있는 솔루션으로 봅니다만...

그러니깐, 엄청난 부피와 큰 용량의 우주 정거장 자체를 저 XS-1 화물 운반체로 우주공간에 ㅇ옮겨놓고, 그곳에서 조립 가능하다는 뜻 입니다.

저 XS-1 자체가 페이로드 를 고에너지 무기를 탑재해서 사용해도 되고.. 그렇지 않은 전용 우주무인기를 분해해서.. 우주상공에서 조립해서 만들수도 있겠지요...
     
질문과대답 17-06-16 05:42
   
개인적으로는...

저 XS-1 은 하나가 아니라  엄청난 댓수를 보유 할듯 합니다.

이것으로 기존에는 불가능한 우주공간에서의 인공위성 교체 ( 전체가 아닌 부분품 교체 작업등)을 통해 수명연장 할수있고... 또 연료다 떨어져서 지구로 낙하될 예정의 기존 미 스파이 위성급( KH 시리즈)들을 모두 연료통 교체를 한다던지.. 기타등등으로 값싼 가격으로 모두 재활용 할수 있는 장점입니다.

저 XS-1 에 대해 자세하게 구글링 해보시면.. 그런 부분이 나옵니다. 그걸 한번 읽어보시길 바라고...

개인적 추정에 불과하나, 저 무인기 또는 화물운반체 XS-1를 통해.. 중공와 전쟁에서 발생하는전체 GPS위성 파괴 조차 단시일내 회복 시킬수 있다는 생각 입니다.


저 링크에는 XS-1 에 대한 자세한 ROC가 적혀져 있지 않지만.. ㅋㅋㅋ


가장 중요시 되는 부분이.. 하루에 한번씩 재사용이 가능 해야 한다 라는 조항이 있습니다. 위에껀  한대로 활용 되는 최소한의 운행 횟수를 의미 하나... 저 링크 마지막에는 막판 최종일에는 10일동안 10번의 재사용 가능해야 한다는 부분이 있습니다. 


참고로 하세요
질문과대답 17-06-16 06:00
   
저 XS-1 의 장점은... 요즘 우주발사체  재사용으로 기존 우주여행 비용의 절감효과 있다는 뉴스나 기사들이 있지만.. 저 XS-1 비교하자면.. 좀 한단계 아래로 보여집니다.

추가 : 저 XS-1 가 가지는 특징중 가장 기존 우주발사체와 다른 점은
          우주발사체로 초기 발진이 아닌 , 비행기 발진 형태를 가지고 있다는 것임.
        즉, 활주로 형태로 발진한다는 뜻임.


 
저것의 최종 목적은 현존하는 우주발사체 보다 1/100 을 거론하고 있지요.. 현재 초기버젼은 500만USD 이지만.. 저것에 1/10 에 해당하니  엄청난 비용절감을 가져 오는 겁니다. 그냥, 저 비행체 연료 + 비행체 발사단계 까지 가속시키는 전기사용료? ㅋㅋㅋ 정도 될듯 합니다.

payload 문제는 포함이 안되는 것겠지요? 그건 재사용료에 포함 안되는 폼목이고 ㅋㅋ
하나둘넷 17-06-16 06:53
   
잘못 이해하고 있으신 부분에 대해서 다시 언급드리자면...

가장 마지막 부터 거꾸로 언급하겠습니다.

XS-1이 목표로 하는 발사비용은 현재 5백만 달러에서 다시 1/10으로 줄이는 게 아닙니다.
최종목표가 5백만 달러입니다.

현재 일반적인 로켓의 1회 발사비용은 1억달러 수준입니다.
러시아 소유즈와 스페이스X가 발사비용을 보다 저렴하게 형성한 결과 현재 5천만달러에서 7천만 달러
내외에서 발사중입니다.

스페이스X는 1단로켓과 궤도선의 재활용을 통해 최종목표 5백만에서 천만달러 내외에서 발사하겠다
는 목표를 가지고 있습니다.  (진입하는 궤도가 지구저궤도에서 지구동기궤도(정지위성)에 들어가느냐
그리고 발사페이로드에 따라 가격이 다르게 됩니다. )
(XS-1에 비해 스페이스X의 팔콘시리즈가 가지는 장점은 페이로드 제한에서 자유롭다.
최대 수톤의 위성을 정지궤도에 올려보낼 수 있습니다만, XS-1은 2톤을 저궤도에 올리는 수준입니다.)

그 외에 뉴질랜드에서 발사장을 갖추고 3D프린터를 이용해서 엔진부 성형해서 비용을 절감한 미국벤처
로켓랩의 일렉트론 로켓 또한 5백만불 수준의 1회발사비용을 노리고 있습니다.

일본의 미쓰비시에서는 발사비용을 대폭 절감해서 5천만 달러 수준.. 즉, 소유즈나 현재의 스페이스X와
유사한 발사비용이 소요되는 H3로켓을 개발중이나 역시 더 저렴한 발사비용 경쟁에 뒤쳐진다 판단해서
스페이스X와 유사한 발사체 재활용 기술 개발도 병행중입니다.

즉, 일반적인 개발움직임은 최종 1회 발사비용 5백만 달러 달성입니다.
     
질문과대답 17-06-16 06:57
   
음... 이전에 본 artical 이 찾아 지지 않는군요;

우선 초기 목표치는 님이 적시한 내용 일듯 합니다. 그러나, 기술이 발전되고 고도화 되어지면.. 그 artical 전문가 발언에 따르면 1/100 비용은 문제가 아니라 하더군요 ㅋ


저역시 그 전문가 발언에 전적으로 동의 하는 바 이고.. 어쩌면 1/200 수준까지 가지 않을까 생각 했습니다. (좀 과한 망상일까요? ㅋ)
질문과대답 17-06-16 06:55
   
얼마전 뉴스에 나온....

부스트 단계 나 종말단계가 아닌 우주상공에서 ICBM를 요격하는 GBI(Ground-Based Interceptor)요격 시범이 보여졌지요... ㅋ

그런데 이게 하필이면... 미국내 저 GBI 의 무용론이 거세게 불궈질때 마다 이상하게 ㅋㅋㅋ 성공한다는 것이다. 이게 좀 이상하지 않는가 하는건데 개인적 생각이라 ㅋㅋ

암튼 , 저 GBI는 현존 기술로로 참으로 어렵디 어려운 기술이다. 그래서 저것의 단점을 해소 하기 위한 솔루션이 바로.. 부스트 단계에서 요격 하는 시스템 개발에 박차를  가하고 있다는 정황이다.


저것을 하기 위해선,

1. 적국 상공에서 상시 대기 했다가.. 미슬기동을 하는 즉시 대응체계 가동
2. 발사하면, 이미 대기중인 우주상공에서 고에너지 또는 미슬로 속도가 느린 부스트 단계에서 요격한다는 개념

이것이 휠씬 경제적이고, 성공률이 저 중간단계나 종말단계 에서 보다 훨씬 높다는 것과... 아예 기립조차 못하게 개박살 내놓을수 있다는 판단을 미국이 이제서야 ㅋㅋㅋ 했다는 판단이다.


앞으로... 미국에게 까불면 전부 초전박살 날것이니.. 미리 미리 수그리~ !!  (난 미빠는 아님)
하나둘넷 17-06-16 07:09
   
다음으로 지적해야할 것이 위성의 주요파츠의 궤도비행간 교환작업은 많은 시간과 절차가 소요된다는 겁니다.

하나의 예를 들면, A라는 위성이 연료가 떨어졌습니다. 그래서, 다음날 XS-1이 보급을 위해 발사되었습니다.
그리하여 바로 연료보급이 완료되었습니다. 라는 조건은 제약이 많습니다.

현재 우주공간에 떠있는 ISS(우주정거장)에 보급선들이 발사되어 접근하고 도킹하는데에 평균 4일정도에서
1주일의 시간이 소요됩니다.  발사된 로켓의 궤도가 목표로하는 위성(또는 우주정거장 등)에 동기화되어
유사 비행궤도로 전이되는 과정이 간단하지 않기 때문입니다.

물론, 현재 일부 ISS보급선에 대해 1일만에 랑데뷰/도킹할 수 있는 궤도비행코스를 선택하기도 하지만 디메리트
도 존재하는데, 덩치가 더 작은 XS-1에서 발사된 위성체의 경우 더더욱 접근에 시간이 많이 걸릴 수 밖에 없습니다.

또한 위성체 부품 교환등에 필요한 무인로봇팔과 같은 장비 및 리얼타임 조종 시스템등을 생각하면 더더욱
XS-1이 실고 올라가야할 페이로드는 더 줄어들 수 밖에 없습니다.
     
질문과대답 17-06-16 07:17
   
흠... 현재적 관점에서 너무 나간 발언 이십니다 ㅋㅋ

저게 활성화 되고 저 XS-1로 활용 가능한 분야가 무궁무진 하겠지요? 극단적인 예로, 화성탐사선을 우주공간에서 조립 할수 있다는 판단 입니다.

그런 관점에서 위성 연료교체는 문제가 아니란 뜻 이지요.... 수십일 이 걸리던, 수일이 걸리던, 저런 우주공간에서 조립하는 문제가 부각되면.. 전문적으로 그 작업을 하는 조직이 발족이 되겠고, 우주 정거장이던  또 아니면 다른 방법을 쓰서 현실화 할수 있다는 판단 입니다.


현재의 관점에 보시는 님의 관점에선 모든게 부정적이고 불가능 하겠으나 ㅋㅋㅋ 저 개인적인 추정은 가까운 미래에.. 그것도 10년 이내에 모두 현실화 된다는 판단 입니다.

또 늘 주지해야 할것은.. 저게 한대가 아니라.. 여러대가 하루에 한번씩 우주공간에 실어 나르면 님이 생각하는 범위를 이미 초과 하는 것 입니다.


주장은 좋으나... 좀 억지 아닌가요? ㅋㅋ
          
질문과대답 17-06-16 07:19
   
화성 탐사선은  이미 여러사람들이 한결같은 주장이지만.. 지구에서 한번의 발사체로는 불가능 하다는 의견이 보이고 있습니다.

그래서 나온 최선의 방책은 지구 궤도상에 중간단계의 발사체를 준비 했다가... 우주공간에서 출발하는 아이디어로 결정되어 있는 중에 있습니다.


그러한것을 이루기 위해선 현재의 우주발사체로선 비용과 운반능력으로 불가능에 가깝겠지요? 그것의 대안으로 나온게 바로 저 XS-1으로 판단 합니다.

저 XS-1을 통해서.. 수없이 반복해서 필요한 모든 화물을 우주공간에 올려놓고.. 작업자들이 우주공간에서 조립하는 방식이 바로 화성탐사선으로 봅니다.
               
하나둘넷 17-06-16 07:24
   
화성에 갈 로켓은 무인장비의 도움이 들어가겠지만, 우주비행사가 같이 우주에 올라가서
함께 작업할 예정입니다. 기계만으로 할 수 있는 작업에 제한이 있으니까요.

프라모델 끼워맞추듯 볼트조립만 하면 결합되는 게 아니니까요.

우주정거장 또는 달기지를 구축하고 화성으로 가겠다는 계획 역시 "유인"이어야 하는
이유가 사람을 화성에 보내어야 하기 때문만이 아니라... 로봇/무인으로 할 수 있는
작업에 한계가 있어서 입니다.
                    
질문과대답 17-06-16 07:28
   
프라모델 조립이 아니지요? 우주공간에서 조립은 부분품 끼리 연결 입니다. 지상에서 하는 조립개념이 아닌 별도의 개념이 적용된 시스템 공학이 겠지요?

조립은 무인이라고 적시 하지 않았는데요?  또, 현존 우주정거장 외 별도 제2 우주정거장 또는 별도 계류장을 만들어서 사용하든 조립을 위한 별도 시스템이 먼저 구축 되어야 하겠지요?
                         
하나둘넷 17-06-16 07:34
   
ㅎ 그렇게 되는 게 아닙니다. 모듈화가 가능한 부분이 있고 안되는 부분이 있습니다.
                         
질문과대답 17-06-16 07:35
   
음 점점.... 산으로.. 가고 있네요;

자 이정도 해서 끝내죠?

이건 시스템 이해가 부족한 사람이 흔히 하는 실수로 봅니다.
좀 논의를 계속할지 말지를 ... 생각하게 하는군요.
하나둘넷 17-06-16 07:19
   
그리고, XS-1이 지구저궤도에 위성을 투입할 수 있는데 반해서...

GPS 위성들은 2만km 상공을 비행하고 있습니다. 3만6천km수준의 정지궤도만큼은 아니지만
200~600km 수준을 비행하는 지구저궤도에나 진입시킬 수 있는 능력을 가진 XS-1이 담당할
위성들이 아닙니다.
     
질문과대답 17-06-16 07:24
   
좋은 지적이군요 ㅋㅋ


XS-1 페이로드 상에 있는게 단순히 화물로 보십니까? ㅋㅋ

아래 동영상을 한번 참조 하세요...
https://youtu.be/tEZDWoJdC7w  <---- 이것을 본문에 등록할려고 했는데.. 잘 안되더군요.. 플레시 와 미디어 모두 다 해봤는데 요지부동 임;;


보시면... 2만키로 가 아니라 3만키로도 문제가 없지 않겠어요? ㅋ
          
하나둘넷 17-06-16 07:32
   
XS-1이 담당할 수 있는 부분은 이야기하신 MDA 계획을 위한 조기경보 위성들 중
저궤도 탐지위성들인 STSS위성들 발사를 담당할 가능성이 높습니다.
위성의 페이로드나 궤도가 XS-1이 담당하기에 맞는 조건에 해당됩니다.
               
질문과대답 17-06-16 07:34
   
님의 억측 이고 예단 으로 보여집니다.
     
질문과대답 17-06-16 07:31
   
완전히 화물로서.. 또는 우주발사체가 결합된 형태 양쪽모두 다 가능하게 설치해서 그어떤 경우에서라도 기민하게 대처 하게 적응할수 있게 제작 한 새로운 개념의 운반체 입니다.
하나둘넷 17-06-16 07:40
   
키홀 씨리즈 위성 형태는 보시고... XS-1에 의한 보급을 이야기 하시고요.
기본적인 지구저궤도, 정지궤도 및 여타 궤도에 따라 요구되는 로켓추력대한 공부부터 다시하셔야 할 듯 하네요.

고도 2만km를 비행하는 GPS위성(평균중량 2톤)을 XS-1으로 쏘아올릴 수 있다는 이야기를 하는 시점에서
아무것도 모른다고 스스로 밝히는 것 밖에 안됩니다.

그나마 가능성 있는게 바로 지구저궤도를 비행하고 XS-1이 딱 실어나를 수 있는 MD체계를 위한 STSS 위성들이
그나마 바로 그러한 존재입니다.
     
질문과대답 17-06-16 07:54
   
이런 얘기까지 하지 않을려고 했는데 에혀... 참..

현존하는 GPS 위성은 세대별로 현재 IIR 까지 쏘아올려진 상태이다. 이것의 제원은 각자 구글링해서 알아봄 될일이다.. 약 2톤을 초과한다.


그러나, 위기상황에선 급조된 시스템으로 먼저 재기능을 복원시키는 작업이 최우선적이다. 그런 관점에서 1톤 미만의 GPS위성을 그것도 최우선적 지점에 먼저 쏘아 올려서 필요한 GPS좌표 획득이 가장 급선무이다...


에혀... 정말 엉뚱한 곳으로 논제가 전개가 되는군요.
          
질문과대답 17-06-16 07:56
   
개인적으론, 가장 기본적인 기능만 추가해서 급조해서 만든 100kg 미만의 GPS 위성을 살포할것으로 예측한다.
     
질문과대답 17-06-16 22:36
   
기본적인 지구저궤도, 정지궤도 및 여타 궤도에 따라 요구되는 로켓추력대한 공부부터 다시하셔야 할 듯 하네요.

고도 2만km를 비행하는 GPS위성(평균중량 2톤)을 XS-1으로 쏘아올릴 수 있다는 이야기를 하는 시점에서
아무것도 모른다고 스스로 밝히는 것 밖에 안됩니다

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이분이 결국 주장 하고자 하는게 바로 위 부분 입니다.ㅋ 이분 이 평소 감정이 좀 남아 있는듯 하네요? ㅋㅋ 뭐 열등감 으로 이해 합니다.

이말을 적지 않을려고 했으나 이분이 바로 현시창님이기에 ㅋㅋ 좀 뼈아픈 지적을 해줄 필요를 느껴서 입니다. ㅋ 이분 어쩔수 없는 편두통을 앓고 있으시니 널리 이해를 ㅋㅋㅋㅋㅋ
질문과대답 17-06-16 08:35
   
추가:

현재 미국이 추진하는 XS-1 초기버젼( phase2 임 ㅋㅋ phase1 : X-37B ) 이 운반할수 있는 페이로드는 최대 1톤을 약간 초과하는 수준이다.
이것을 가지고 먼저 X-37B에서 획득한 무인 우주선의 비행과 운용을 가지고 보다 더 세밀하고 다목적의 상용 및 군용 시스템으로 확대중에 있다.

개인적 예측은...

이것이 2017년~ 2018년에 걸쳐 개발진행 하며, 실제적 운용및 배치는 2019 ,2020년에 달성 할것이라 미국은 발표했다. 이것을 운용하면서... 점점 화물칸 증설과 운반 무게를 늘려 갈것이고 최종 목표인 인간까지 확대 될것이란 관점이다.

보잉이... 현재 전투기에서 록마에게 판판이 지고 있지만.. 이 XS-1으로 역전이 가능 할수 있다는 생각이다. 그 이유로, 향후 모든 상용 및 군사무기 비행체는 우주공간으로 확대 되는 과정에 있고 우주공간 과 대기권 양쪽을 자유롭게 비행 하지 않음 전투기 또는 항공기로서 경쟁이 되지 않는 시대로 급속하게 진입중에 있는 것이다.


그런 관점에서 이 XS-1 은 비현실적인 망상이 아니라  가까운 미래에 우리들이 눈으로 직접 확인하고 그 실제 능력을 인정하게 될 최첨단의 비행체 이라 본다.
질문과대답 17-06-16 09:02
   
이 비행체 의 비행기 발진형태에 대해 관심을 가진 사람들은 구글링 해보길 권한다.


아주 재미난 것들을 알수 있을 것이다. ㅋㅋ
질문과대답 17-06-16 22:23
   
가생이 동영상 올리는 법을 이제 알았음 ㅋㅋㅋㅋ

좀 까다롭네? ㅋ 사이트 마다 동영상 및 그림 파일 올리는게 모두 달라서....;

근데 댓글 다시는 분 누군지 알게 되었음... ㅋ 참.. 저렇게 까지 해야 하나?  이전 닉을 애지중지 하는듯 ㅋㅋ  현시창 란 분이시네? ㅋㅋ