J/APG-1
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1. 개요
J/APG-1은 일본 미쓰비시 전기가 개발한 F-2 전투기용 능동 주사식 위상 배열(AESA) 레이더이다. 1982년 연구를 시작하여 1990년에 FS-X 탑재용 화기 관제 레이더 시작품 제작에 착수, 1995년 F-2 시험 제작기 롤 아웃, 1999년에 양산 초호기 첫 비행을 거쳤다. J/APG-1은 공대공, 공대함, 공대지, 항법 모드를 지원하며, J/APG-2로 개량되어 탐지 거리와 성능이 향상되었다.
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| J/APG-1 | |
|---|---|
| J/APG-1 레이다 개요 | |
 | |
| 국가 | 일본 |
| 유형 | 고체 능동 전자 주사식 배열 (AESA) 레이다 |
| 역할 | 화력 관제 (포착 및 추적용) |
| 종류 | 펄스 도플러 레이다 |
| 주파수 및 범위 | |
| 주파수 | X 밴드 (8~12.5 GHz) |
| 탐지 거리 | RCS 5 m2 항공기 기준 룩업 시 60 nmi/110 km |
| 룩다운 시 능력 | RCS 5 m2 항공기 기준 35 nmi/100 m2 선박 기준 100 nmi/190km |
| 기술적 사양 | |
| 안테나 | 액티브 페이즈드 어레이 (AESA) 방식 |
| 소자 | GaAs 반도체 소자 × 800개 |
| 직경 | 약 70 cm |
| 무게 | 150 kg |
| 기타 정보 | |
| 기타 명칭 | JAPG-1 |
| 제조사 | (제조사 정보 없음) |
| Deagel 정보 | |
| 제조 시작일 | (제조 시작일 정보 없음) |
2. 역사
J/APG-1의 개발은 1982년 "미래 화기 관제 장치" 연구로 시작되어, 1995년 F-2 전투기에 처음 탑재되었다. X밴드를 사용하는 능동 전자 주사 배열(AESA) 레이다로, 직경 약 70cm의 안테나에 800개의 송수신 모듈(T/R module)이 집적되어 있다.
AESA 레이다의 특성 덕분에 동급의 기계식 레이다보다 ECCM 능력이 뛰어나며, 대공 표적과 대지/함 표적을 동시에 탐지/추적하는 등의 모드를 지원한다. 장거리 광각 수색, 수색 중 추적 (TWS) 능력을 비롯한 다수 목표 대처 능력과 전자 방해에 대한 내성이 기존의 기계식 레이다와 비교해 크게 향상되었으며, 특히 고해상도에 중점을 두고 있다. 또한 룩 다운 · 슛 다운 능력을 갖추고 여러 대의 목표를 추적하며, 대공 목표와 지상 · 해상 목표를 동시에 수색할 수 있다.
레이다 작동 모드로는 공대공 사격, 공중전, 미사일 재정, 공대지 사격, 항법의 5가지 모드와 각각의 서브 모드가 준비되어 있다. 특히 공대지 모드에서는 매우 정확한 매핑이 가능하다. 본 제품은 C-1FTB에 탑재되어 F-15J의 레이돔을 장착하고 시험에서 매우 좋은 결과를 얻었다.
배포 초기에는 레이다 탐지 거리가 설계시의 3분의 1 이하가 되는 초기 불량이 있었지만, 실제로는 레이다 자체가 아니라 기체의 매칭과 여비의 문제였다고 알려져 있다.[1]
2. 1. 개발 연표
- 1982년: 미쓰비시 전기에서 "미래 화기 관제 장치" 연구를 시작했다.
- 1986년: "미래 화기 관제 장치"가 완성되어 C-1 수송기에 탑재, 실기 시험을 실시했다. 같은 해 C-1 수송기를 개조하여 기수 레이돔 내에 위상 배열 레이더를 장착하고, 기내에 신호 처리부, 계산기 등 시스템과 계측 장치를 탑재했다. C-1을 이용한 공중 실기 시험은 약 1년간 진행될 예정이었다.
- 1990년: FS-X 탑재용 화기 관제 레이더 시작품을 제작했다.
- 1991년: 가와사키 중공업에 FS-X용 화기 관제 레이더 탑재를 위한 C-1 기체 개수를 발주, 화기 관제 레이더용 엔지니어링 모델 탑재용 비행 테스트 베드를 제작했다. 기수 레이돔 끝부분에 FS-X 기수를 본뜬 돌출부를 설치하고, 여기에 실제 화기 관제 레이더를 설치하여 비행 중 작동 시험을 실시했다.
- 1995년: F-2 시험 제작기가 롤아웃(roll-out, 출고)되었다.
- 1999년: 양산 초호기가 첫 비행했다.
- 2002년: 레이더 문제에 대한 보도가 있었다.
- 2004년: 대 영공 침범 조치 임무가 개시되었다.
2. 2. 초기 불량 문제
J/APG-1 레이다가 처음 배치될 당시, 레이다의 탐지 거리가 설계시의 3분의 1 이하가 되는 등 초기 불량이 존재했다.[1]3. 작동 모드
J/APG-1은 공대공 사격, 도그파이트, 미사일 오버라이드, 공대지 사격, 항법의 5가지 모드를 가지고 있으며, 각각 서브 모드를 포함한다. 공대지 모드에서는 정밀한 매핑이 가능하다.[4] 또한, 서로 다른 기능을 함께 사용하는 인터리브 기능을 갖추고 있다.[4]
3. 1. 공대공 모드
J/APG-1의 공대공 모드는 중거리 미사일(MRM), 단거리 미사일(SRM), 기관포, 육안 식별 모드를 지원한다.- 중거리 미사일: 세미 액티브 호밍 방식의 AIM-7 (AIM-7M 및 AIM-7F) 운용이 가능하다. 액티브 레이더 유도 방식인 AAM-4는 J/APG-1 개발 당시에는 계획되지 않아 운용할 수 없다.
- 단거리 미사일: 적외선 유도 방식인 AIM-9L과 AAM-3 운용이 가능하다. 오프 보어 사이트 교전 능력을 갖춘 AAM-5는 개발 시점에 계획되지 않아 운용할 수 없다.
- 기타: 일반적인 레이더는 록온 시 레이더 출력을 록온한 목표에 집중시켜 감시 정밀도를 높이지만, AESA는 동시 다목표 대처 모드를 활용하여 목표 감시와 주변 정보 획득이 모두 가능하여, 자신 외 다른 적대기의 동향도 파악할 수 있다.
3. 2. 공대함 모드
본 모드는 공대지 사격 모드에 포함되어 있지만, 대함 공격에 관한 내용에 대해 기술한다.ASM-1과 ASM-2를 운용하기 위한 "사전 계획"과 "육안 식별" 서브 모드를 지원한다.[4]
AESA의 특성을 살려 F-1 지원 전투기에 탑재된 J/AWG-12보다 시 클러터 제거 성능과 탐지 거리를 대폭 개선함과 동시에, 목표 함선을 방어하는 항공기의 동향을 동시에 탐지할 수 있게 되었다.
3. 3. 공대지 모드
J/APG-1 레이더는 다양한 공대지 폭격 모드를 지원한다. 폭탄 투하를 위한 서브 모드로는 투하점 연속 계산(CCRP), 명중점 연속 계산(CCIP), 연속 데이터에 의한 투하점 계산(RCCD), 초기 데이터에 의한 투하점 계산(RCID), 다이브 토스 폭격 모드가 있다.[4]이 중 RCCD와 RCID는 항공자위대가 독자적으로 개발한 적외선 유도탄인 GCS-1 전용 모드이다. CCIP는 수동 투하 방식이고, 나머지는 자동 투하 방식이다. CCIP와 CCRP는 주간에만 사용할 수 있으며, RCCD와 RCID는 주야간 모두 사용 가능하다.[4]
3. 4. 항법 모드
지상 매핑 및 지형 회피 서브 모드가 설정되어 있다.[5]4. 제원
| 이름 | J/APG-1 |
|---|---|
| 주파수 대역 | 8~12.5 Ghz (X 밴드) |
| 형식 | AESA 능동주사식 위상배열 레이더 |
| 소자 | GaAs 반도체 소자 800개 |
| 지름 | 70cm |
| 방위각 | 섹터 주사 |
| 중량 | 150kg |
5. J/APG-2
J/APG-2는 F-2의 다목적화 개량의 일환으로 J/APG-1을 개량한 것이다. 2003년부터 2009년까지 기술연구본부에서 "액티브 전파 호밍 미사일 탑재에 관한 연구"를 통해 개발되었다. 이 연구는 AAM-4 미사일 운용 능력과 더불어, 탐지 거리, 탐지 영역, 동시 목표 대처 능력을 향상시키는 것을 목표로 했다.[8]
특히, 안테나 출력이 향상되어 탐지 거리가 F/A-18E/F Block 2에 탑재되는 AN/APG-79 레이더와 비슷한 수준까지 늘어난 것으로 알려져 있다.[7]
2010년부터 2020년까지 "F-2 공대공 전투 능력 향상" 명목으로 총 119대 분의 레이더 개량 및 부품 구매 예산과 67대 분의 기체 개량 예산이 배정되었다. 개량 작업은 정기 수리(IRAN) 시에 실시되었으며, 개량된 레이더는 J/APG-1(개)에서 J/APG-2로 형식 번호가 변경되었다.
5. 1. J/APG-2의 개선 사항
F-2의 다목적화 개량의 일환으로 J/APG-1을 개량한 것으로, 2003년(헤이세이 15년)부터 2009년(헤이세이 21년)까지 기술연구본부 기술개발관(항공기 담당) 제4개발실 산하에서 "액티브 전파 호밍 미사일 탑재에 관한 연구"라는 명목으로 AAM-4 탑재 능력과, AAM-4의 성능을 충분히 활용하기 위한 J/APG-1 레이더의 탐지 거리, 탐지 영역의 대폭 연장 및 동시 목표 대처 능력 향상에 대한 연구가 진행되었다.[6]개량 내용은 다음과 같다.
- 탑재 장비 소형화
- 소형화로 확보된 공간에 AAM-4 전용 지령 송신 장치인 J/ARG-1 추가
- 신호 처리 장치 고속형으로 교체
- 초고출력 모듈 부착 안테나
- 레돔의 전파 반사 특성 개선형으로 교체
- 탐지 거리 연장용 소프트웨어 채용[8]
특히 탐지 거리는 개량으로 인해 안테나 출력이 향상되어, 일설에서는 F-X 후보기로 거론되던 F/A-18E/F Block 2 탑재 AN/APG-79 이상이 될 것으로 예상된다.[7]
5. 2. J/APG-2 제원
J/APG-2 레이다의 제원은 다음과 같다.[8]- 레이다 이름: J/APG-2
- J/ARG-1 지령기 추가: AAM-4 운용 능력 부여
- 탐지 범위 개선: F/A-18E/F에 탑재되는 AN/APG-79 레이다와 비슷한 수준의 탐지 거리 (추정)
개선 내용은 다음과 같다.
- 탑재 기기의 소형화
- 소형화로 확보된 공간에 AAM-4 전용 지령기인 J/ARG-1 추가
- 신호 처리 장치를 고속으로 교체
- 초고출력 모듈 부착 공중선(안테나)
- 레돔의 전파 반사 특성 개선형으로 교체
- 탐지 거리 연장용 소프트웨어 채용
6. 일본 항공기용 AESA 레이다 종류
참조
[1]
웹사이트
J/APG-1
https://www.deagel.c[...]
Deagel
2022-01-09
[2]
뉴스
Japan Upgrading 60 F-2s With AAM-4, J/APG-2
http://aviationweek.[...]
Aviation Week
[3]
문서
[4]
서적
世界の名機シリーズ F-2
イカロス出版
2020-07-30
[5]
문서
[6]
간행물
平成21年度政策評価書事後の事業評価 アクティブ・電波・ホーミング・ミサイル搭載に関する研究 本文
https://warp.da.ndl.[...]
[7]
논문
空自戦闘機の近代化改修と将来国産戦闘機の基幹技術
[8]
뉴스
There is a hint that the J/APG-2 is comparable to Raytheon's APG-79 on the F/A-18E/F Super Hornet
http://aviationweek.[...]
Aviation Week
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