탄도 미사일 비행 단계

탄도 미사일은 거의 모든 그러한 설계에 공통적인 몇 가지 뚜렷한 비행 단계를 거친다.순서대로 주 부스트 로켓이나 상단이 발사될 때의 부스트 페이즈, 상단이나 탄두 버스에 의해 궤적에 대한 마지막 순간의 변화가 있을 때의 부스트 페이즈, 탄두와 디코이들이 방출될 때의 어떤 부스트 페이즈, 물체가 발사될 때의 대부분의 비행을 나타내는 미드코스, 그리고 말단 페이즈 등이 그것이다.그는 탄두가 목표물에 접근하여 장거리 미사일의 경우 대기권으로 재진입하기 시작한다.

이러한 단계는 탄도미사일 방어 개념을 논의할 때 특히 중요하다.각 단계마다 요격 수행의 난이도가 다르고, 공격 전체에 미치는 영향 측면에서도 결과가 다르다.예를 들어, 터미널 단계에서 일어나는 방어는 단거리 미사일과 레이더만 필요로 하기 때문에 기술적인 면에서는 구축하기가 가장 간단한 경우가 많다.그러나 터미널 방어는 또한 가장 어려운 목표물, 즉 부스트 후 단계에서 방출된 여러 개의 탄두와 디코이에 직면한다.이와는 대조적으로, 부스트 위상 방어는 목표물 가까이에 위치해야 하기 때문에, 종종 우주에 위치해야 하기 때문에 구축하기 어렵지만, 모든 성공은 탄두와 미끼를 모두 파괴한다.

부스트 위상

부스트 단계는 부스터 및 지지기 엔진이 최고 속도에 도달할 때까지 작동하는 동안 탄도미사일 또는 우주 차량의 비행의 부분이다.이 단계는 고체 로켓(액체-프로펠러 로켓의 경우 가속기), 이 단계 끝의 고도는 150~200km이며 일반적인 연소 속도는 7km/s이다.^[1]

부스트 위상 요격은 일종의 미사일 방어 기술로, 적의 미사일이 부스트 단계에 있을 때 이를 무력화시킬 수 있도록 설계된다.그런 방어막은 로켓 배기가스의 적외선 시그니처를 통해 쉽게 표적을 추적할 수 있고, 일반적으로 부스터는 탄두나 버스보다 훨씬 덜 견고하다는 장점이 있다.^[1]부스터를 파괴하면 탄두와 미끼도 모두 파괴되고, 단순히 궤도에서 밀어내는 것만으로도 부스터의 탑재량이 목적지에 도달하는 것을 불가능하게 만들 수 있다.

부스트 위상 요격은 미사일 엔진이 발사되는 동안 몇 분 안에 요격체가 공격 범위 내에 있어야 하기 때문에 일반적으로 배치하기가 가장 어렵다.발사에 대한 일종의 긍정적인 통제력을 감안할 때 발사 명령이 내려진 뒤 목표물까지 무기가 도달할 수 있는 시간이 얼마 남지 않았다는 뜻이다.이를 위해서는 적 발사대와 가까운 곳에 위치한 초고속 무기나 빛의 속도에 가까운 속도로 작동하는 입자 빔이나 레이저 같은 무기가 필요하다.

엑셀리버 프로젝트는 전략 방어 구상의 주요 증강 단계 무기 설계였다.이것은 소련 연안의 잠수함에 배치된 x-ray 레이저를 사용했는데, 발사가 감지되면 무기를 "팝업"할 수 있었다.엑살리버가 파괴한 미사일은 수백개의 목표물을 제거해 나중에 처리해야 할 것이다.브릴리언트 페블스는 궤도에서 미사일을 찾는 수만 개의 열로 구성된 또 다른 부스트 위상 시스템으로, 적어도 수천 개가 소련을 항상 넘어올 수 있도록 했다.그러한 시스템은 예술의 상태를 훨씬 넘어선 것으로 증명되었고 결국 개발은 취소되었다.

부스트 후 단계

부스트 후 단계는 부스트 단계 직후 비행의 부분이다.이 단계 동안 페이로드(payload)가 해제된다.현대식 ICBM이나 SLBM의 경우 탄두 버스가 개별 탄두를 별도 궤도에 올려놓고 발사하고, 미끼를 모두 배출하는 것은 이 기간이다.

부스트 후기 초기에 이뤄지는 요격은 한 번의 공격으로 탄두와 디코이가 모두 파괴될 수 있다는 점에서 부스트 단계와 비슷한 장점이 있다.이 단계 중 공격의 가치는 버스가 계속해서 그것의 페이로드들을 방출함에 따라 감소한다.버스의 로켓 엔진이 훨씬 덜 강력하고 부스터와 관련하여 매우 "콜드"할 가능성이 높기 때문에 훨씬 더 민감한 추적 시스템을 사용해야 하는 어려움이 가중되었다.

미드코스

중간 항로 단계는 탄도 미사일의 비행 시간의 대부분을 나타내며, 미사일의 범위에 따라 몇 분에서 한 시간 중 더 좋은 시간까지를 나타낸다.이 단계에서 탑재량은 탄두, 디코이 및 레이더 반사체를 대상 구름으로 알려진 확장형식으로 혼합한 탄도 궤적을 따른다.ICBM의 경우 구름의 크기는 가로 1.6km, 세로 10마일(16km)에 이를 수 있다.^[2]

미드코스는 가로채기 시간이 가장 길지만, 확장된 클라우드의 존재로 인해 가로채기가 가장 어려운 시기이기도 하다.핵탄두에서 터진 엑스레이와 같은 일부 무기는 연장된 사정거리 내에서 탄두를 손상시키거나 파괴할 수 있다.그러나 이런 공격에 대해 탄두를 '강화'할 수 있어 이 사거리를 수백 야드로 줄일 수 있다.탄두를 구별할 방법이 없다면 구름 속에 숨어 있는 탄두를 파괴하기 위해 수십 개의 요격기가 필요할 수 있다.

구름 속의 탄두를 골라내는 것은 레이더나 광학 수단에 의해 해결되지 않은 문제로 남아 있다.일반적으로 구름의 경로에 가스나 먼지와 같은 질량을 배치한 다음 질량의 감속을 관찰하는 것을 포함하는 여러 가지 제안이 제기되었다.훨씬 더 조밀한 탄두는 가벼운 미끼보다 덜 느리게 되어 차별을 받을 수 있게 된다.

터미널

미사일 궤적의 말단 단계는 탑재물이 대기권에 재진입하기 시작할 때 시작된다.정확한 정의는 다양하지만 약 60km(37mi) 이하에서는 구름 속의 물체에 현저한 영향을 미치기 시작할 정도로 대기가 두꺼워지기 시작한다.이 지역을 심층단말기라고 부르기도 한다.^[3]

터미널 단계에서의 가로채기는 기술적으로나 추적 측면에서 가장 간단한 것 중 하나이다.일단 구름 속의 물체들이 낮은 대기권으로 들어가기 시작하면, 가벼운 미끼와 채프는 훨씬 더 밀도가 높은 탄두보다 더 빠르게 감속하기 시작한다.구름의 감속을 조사하면 탄두가 감속이 가장 적은 물체임을 알 수 있다.이러한 대기권 분쇄는 물체가 계속 떨어질수록 더욱 뚜렷하게 나타나기 때문에 공격하기 전에 가능한 마지막 순간까지 기다리는 것이 유리하다.탄두가 폭발하기 불과 몇 초 전에 요격이 이뤄진 나이키-X 시스템의 전제가 바로 그것이었다.

터미널 위상 공격의 주요 단점은 암호 해독에 시간이 걸린다는 점이며, 이는 더 이상 요격 미사일을 발사할 필요가 없는 시간이다.탄두가 많은 대형 공격에 맞서면 모든 요격작전을 정리할 시간이 거의 없을지도 모른다.더 중요한 것은 마지막 순간까지 기다리면 반드시 요격은 더 짧은 범위(빛의 속도로 이동하는 무기를 사용하지 않는 한)에서 발생한다는 것을 의미하며, 이는 넓은 지역을 보호한다는 것을 의미하는 매우 많은 수의 요격기지가 그 지역에 분산되어 있을 수 있다는 것을 의미한다.

참조

참고 문헌 목록

• Ballistic Missile Defense Technologies (PDF). U.S. Congress, Office of Technology Assessment. September 1985.