50년대에 나온 사이드와인드 B형은 너도나도 기총을 쏘던 당시로선 참 혁신적인 물건이었지만 그만큼 한계도 명확했던 물건이었음.

협소한 시커광각(4도 가량)의 한계점도 있었고 당시에 초보적인 수준의 신호처리/연산 기술로 노이즈를 걸러냄과 동시에 유도 능력을 구현하기가 특히나 까다로웠음. 엔지니어들이 이런 한계를 넘고 미사일 유도시스템을 어떻게 만들까 고민하다가 나온게 아래 설명할 레티클 시커 방식임.










원리를 설명하자면 우선 저렇게 투명 무늬와 검은 무늬가 섞여있는 레티클 원판을 IR 검출기 앞에서 회전시킴. 검출기는 이럴 경우에 표적이 투명 무늬를 통과할때만 표적의 적외선 신호를 잡을수 있고 이 신호값이 일종의 펄스형태로 나타남. 그리고 IR 검출기에 표적 신호가 언제 수신되었나를 연산하면 표적이 어디있는지 계산이 가능해짐.






다만 이럴경우에 배경에 있는 갖가지 클러터가 미사일 유도에 악영향을 끼치는데 이걸 해결하기 위해 등장한게 위에 있는 부채 무늬 레티클임


이런 부채 무늬가 있는 원판의 흰 부분으로는 표적이 들어오지만 여타 클러터는 표적처럼 작은점이 아니라 넓은면으로 인식되기 때문에 여러 무늬에 겹쳐지고 이는  신호값의 차이를 만듬. 이런 신호를 거르고 표적의 신호가 나타내는 부분만 추출해서 적용하는게 초기 사이드와인더의 클러터 필터링 방식이었음.






그리고 언급한 두가지 레티클의 기능을 합친게 이 진폭 변조 레티클임. 상반부는 흑백 부채 모양의 레티클로 구성되고, 하반부는 상반부의 흑백 부분의 중간 정도 투과율을 가진 반투명 부분으로 구성되어 있음. 


표적이 상반부에 있을때는 흑백 부채무늬를 각각 통과할때마다 신호값의 진폭이 크게 바뀌는 형태로 나타나는데 아래 불투명한 부분에 있을때는 진폭의 변화가 거의 없이 중간 수준의 진폭이 나옴.




바로 이렇게 신호가 나온다는것.


이렇게 나온 신호의 진폭값과  위상을 이용해서 표적의 위치를 계산하고 미사일 카나드익을 조종해서 유도를 하게됨.


하지만 검출기의 아예 정중앙에 표적이 있을 경우엔 오히려 추적하기가 어려움. 이는 표적이 앞서 말한대로 레티클의 중심에서 약간 벗어나고 흑백 룰렛 무늬와 반투명 무늬를 통과하면서 신호를 뚜렷하게 생성해야 추적이 가능해지기 때문. 이건 북극점에가서 나침반을 돌리는것과 비슷하다고 이해를 하면 쉬움.









Pbs 광전도체의 짤.


초기 사이드 와인더에 붙은 IR 시커는 Pbs 광전도체로 만들어졌음. 이놈의 커버 대역은 단파 적외선(SWIR)으로 분류되는 약 1 um에서 2.5 um 사이 정도.


Pbs는 특히나 열에 민감해서 냉각을 해야 제대로된 성능을 낼수 있었는데 사이드와인더 B형은 비냉각식이라 시커 효율이 아주 떨어졌고, 이는 B형의 신통치 않은 명중률과 사거리로 이어졌음. 결국 펠티어 기반 냉각장치가 달린 E형과 질소냉각 장치가 달린 D형에 와서야  제대로된 효용성을 갖추게 됨.






출처: Analysis of IR tracking based on the AIM-9 Sidewinder-Damien Perrier,  Ausairpower.net, Designation-systems.net





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