학문

스텔스 전투기는 어떤 기계공학적인 원리로 레이더에 잡히지 않나요?

스텔스 전투기는 상대방의 레이더로 잡히지 않아서

요격하거나 방어하기가 매우 까다로운 전투기로 알려지고 있는데

이는 어떤 기계공학적인 원리가 스텔스 전투기에 적용이 된 것인가요?


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  • 안녕하세요. 김민규 전문가입니다.

    레이더에 반사되지 않도록 색상 및 반사를 죽인 상태로 비행을 하게 됩니다. 이에 따라 레이더 가동 시 잡히지 않게 되는 것 이죠.

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  • 안녕하세요. 강수창 전문가입니다.

    스텔스 전투기는 적의 레이더와 탐지 시스템을 회피하기 위해 기계공학적 원리와 기술이 결합된 고도의 설계 방식을 사용합니다.

    -. 형상 설계
    스텔스 전투기의 외형은 레이더 전파가 반사되지 않고 흩어지도록 설계됩니다. 이는 각진 형상이나 부드러운 곡선을 통해 전파가 특정 방향으로 반사되지 않도록 하는 기술입니다.

    -. 재료 공학 설계
    레이더 흡수소재를 사용하여, 레이더 전파의 일부를 흡수하거나 산란시켜 적의 레이더에 노출되는 면적을 줄여줍니다.

    -.배기 및 엔진 설계
    전투기 엔진의 열 신호는 적외선 탐지 시스템에 노출될 수 있기 때문에 스텔스 전투기는 배기 가스를 냉각시키는 기술을 적용하거나, 엔진을 항공기 내부 깊숙이 배치해 열이 외부로 방출되는 것을 최소화합니다.

    -.내부 무장 설계
    스텔스 전투기의 무장은 외부에 노출되지 않고 내부 무장창에 탑재됩니다. 이를 통해 외부로 돌출된 무장이 레이더에 탐지되는 것을 방지하며, 비행 시 공기역학적 성능도 유지할 수 있습니다.

  • 안녕하세요. 김상규 전문가입니다.

    스텔스기를 만들기 위해 사용되는 스텔스 기술을

    크게 2가지로 분류해 보았습니다.

     

    1. RAM

     

    RAM(Rader Absorbing Material) 의 경우

    전자기파를 열로 변환시켜 레이더파를 흡수해 버리는 방식입니다.

     

    RAM의 경우 일명 "도료" 라고 하는 스텔스 도료를 사용 하였는데

    이 스텔스 도료의 경우 가격이 비쌀 뿐 아니라 기체가 비행할 때 마다 많은 부분이 벗겨져

    기지에 복귀하고 나서 매번 다시 도색을 해 줘야했기에, 자동 적으로 유지비가 많이 들었고

    . 또한 도색작업 자체가 세밀한 주의와 많은 시간을 필요로 하였으며 이 문제에 의하여

    RAM의 경우 , 도료 보다는 RAM의 형식을 기체에 부착하는 부품이나 구조물 형태로 만들게 되었으며

    이후에 플라스틱 기술이 발달 함으로서 플라스틱 소재의 형태로 기체에 부착 되었습니다.

     

    초기의 도료는 아이언볼(Iron ball) 이라는 도료를 사용 하였는데

    이 도색도료의 경우 미국이 구 소련의 상공을 무사히 정찰할 수 있도록 개발된 고고도 정찰기인

    U-2 정찰기에 도포된 성분이며 그 밖의 SR-71,F-117,B-2등 1~2세대 스텔스 전투기들에 많이 사용 되었던 방식입니다.

     

    2. RAS(Rader Absorbing Structure)

    전파흡수 및 산란 구조 방식으로

    기본적으로 스텔스 외형은

    레이더파가 날아와 충돌한 반사파를 되돌아 가지 못하게

    즉 발원체로 돌아가지 못하게 기체의 형상을 설계 하는 것인데

    설계방식 자체가 완벽한 스텔스성을 보장 할 수는 없고, 산란한 반사파 중

    일정 각도로 분사된 반사파가 탐지 될수 있기 때문에, RAM 원리에 보충해서 사용 하는 것이고

    이러한 특정 각도의 레이더파가 반사되는 원리를 "레이더 스파이크(Rader Spike)" 라 합니다. 

     

    즉 이런 방식의 외형 형상 원리는

    레이더 반사파 즉 레이더 스파이크를 줄이는 원리이며

    레이더 스파이크를 고려하여 설계하는 것 입니다. 

    즉 스텔스기의 경우 이런식 의 레이더 스파이크 원리를 토대로 "스텔스 카운터" 등의 공격 방식 이라든 지

    순항기동, 회피기동 전술 등을 개발 구사할 수 있게 되며

    스텔스기에 대한 포착을 효과적으로 좌절시키는 기술입니다.

    스텔스 형상 설계의 기본으로 각 날개의 각도를 일정하게 위치 하도록 만드는 것 인데

    주익과 미익의 앞면과 뒷면 조종석 면의 구조 등을 부연속면 1과 경사면의 각도를 일정하게 위치 시키는 것이 관건 이라고 볼 수 있겠습니다.

    이말인 즉 레이더파가 2번 이상 튕기고 다시 돌아갈 수 있는 여지를 주지 못하도록

    완벽하게 각도 설계를 하는 것으로 , 쉽게 말해서 레이더 반사파가 튕기고 튕겨서 안쪽으로 빨려 들어가며 소멸해 버리는 방식 구조 설계입니다.

  • 안녕하세요. 박온 전문가입니다.

    스텔스 전투기가 레이더에 잘 잡히지 않는 이유는 레이더 신호를 흩어지게 하거나 흡수하는 기계공학적인 설계 덕분입니다. 두 가지 주요 원리정도가 있는거같네요. 

    1. 특수한 모양: 스텔스 전투기는 레이더 파가 닿으면 그 신호를 여러 방향으로 흩어지게 만드는 독특한 각진 형태로 설계되어 있습니다. 그래서 레이더로 반사되는 신호가 약해져서 잘 잡히지 않게 되죠.

    2. 레이더 흡수 물질: 전투기 표면에는 레이더 흡수 물질이 코팅되어 있어, 레이더 파를 흡수하고 반사를 줄입니다. 이로 인해 레이더가 전투기를 탐지하기가 진짜 어려워집니다.

  • 안녕하세요. 안다람 전문가입니다.

    주요 기계공학 원리

    • 레이더 반사를 최소화 하는 각진 형태와 은폐된 엔진 설계

    • 전자기파를 흡수하는 특수 코팅

    • 엔진 열을 분산시키는 배기 시스템

    • 신호 방출 최소화 기술

    • 레이더 파장을 산란시키는 특수 도장

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