Air and Missile Defense Radar
1. 개요
미국의 차세대 함선 탑재 AESA 레이더로 PESA 방식의 SPY-1을 대체하기 위해 개발되었다.알레이 버크급 구축함 Flight-III의 첫 번째 함이자 알레이 버크급 75번째 함인 DDG-125 잭 H. 루카스부터 탑재되었으며, 구축함 이외에 항공모함, 강습상륙함, 대형수송함, 프리깃 등 여러 종류 함선에도 탑재될 예정이다.
많은 배들이 이 레이더를 2~4대씩 들여와 고정식으로 배치했지만 사실 고정해서 쓸 수도 있고 회전시켜서 쓸 수도 있다.
2. 개발사
초기 이지스 시스템에 쓰인 AN/SPY-1 계열 레이더는 전투기, 순항미사일, 탄도미사일 등 공중 위협에 대한 대응능력이 뛰어난 물건이었으나 PESA 레이더라는 한계도 있고 사용하는 레이더 밴드의 문제로 소형 타겟의 정밀 추적등에는 사용이 어려웠다. 따라서 미해군은 새로운 알레이 버크급을 기획하면서 기존 AN/SPY-1을 기반으로 개발된 AN/SPY-3, AN/SPY-4[1]와는 달리 아예 완전히 새로운 모듈식 AESA 레이더 시스템을 개발하기로 결정했다.| 록히드 마틴의 방안 |
| 레이시온의 방안 |
이에 따라 기존 이지스 레이더 제작사인 록히드 마틴과 이에 도전하는 레이시온이 이 레이더 체계의 개발 및 생산 권한을 두고 경쟁했으며 최종적으로 질화 갈륨 (GaN) 소자 양산능력이 더 우월했던 레이시온이 승리했다.[2] 이후 AMDR 레이더는 AN/SPY-6(V)로 공식 명명되어 2017년 5월부터 초기 생산이 개시되었다.
당초에는 AN/SPY-3/4와 비슷하게 주 레이더인 4면 S밴드 레이더와 3면 X밴드 탐색 레이더 겸 일루미네이터가 공존하는 형태의 듀얼밴드 레이더(DBR)로 계획되었으며, S밴드 레이더는 AMDR-S로, X밴드 레이더는 AMDR-X로 명명되었다. 다만 AMDR-X의 탑재는 아래 문제점 항목에 쓰인 내용으로 인해 폐기 혹은 연기된 것으로 파악된다.
3. 특징
레이더는 모듈식으로 함체 크기에 따라 9 개, 37 개, 69 개의 모듈을 설치할 수 있으며, 37 개의 모듈을 사용할 경우 T/R 소자는 5328 개로 구성된다. 이 소자가 서로에게 최적화된 대상을 탐지하고 대부분의 표적과 여러 상황에 대응 가능한 능력을 제공한다.
레이더 소자는 차세대 전력 반도체 소재인 질화갈륨(GaN) 기반으로 제작되어 기존 이지스 레이더 소자인 GaAs 대비 32배에 해당하는 민감도를 가지고 있으며, 신호잡음비 이득이 15데시벨 가량 향상되어 수평스캔을 기존 소자보다 5배 빠른 1초내로 가능하여 단 9개의 모듈만으로도 AN/SPY-1(V)와 같은 성능을 발휘할 수 있고 가격은 기존 소자의 66% 수준이다.
알레이 버크급 Flight III에 장착될 37 개 모듈 형태의 AMDR 성능은 RCS 0.001 즉 스텔스기급 RCS를 가진 물체를 330 km 밖에서 탐지 가능하고, 이보다 대형인 69 개 모듈에선 이론상 660 km 밖에서 가능하다.
69 개의 모듈을 사용할 경우 AN/SPY-1(V)가 탐지할 수 있는 최소 RCS의 절반 크기에 불과한 작은 표적을 4 배의 거리에서 탐지할 수 있으나 기존 알레이 버크급 선체에는 장착하기 어려울 만큼 크다. 이 정도 규모의 모듈을 사용하기로 계획된 함형은 샌 안토니오급 LPD를 기반으로 한 대형 미사일 캐리어가 있으나 업체 제안이라 미 해군이 실제로 채택할지 여부는 미지수. 대신 타이콘데로가급과 알레이버크급 초기형을 대체하는 차세대 구축함 DDG(X)에 57 개 모듈 탑재가 계획되고 있다.
9 개 모듈의 경우 EASR(Enterprise Air Surveillance Radar)라는 명칭이 붙여졌으며, 아메리카급 강습상륙함 플라이트 I[3] 및 샌 안토니오급 LPD 플라이트 2(=LX(R))에 1면 회전형(V(2))이 탑재될 예정이다. 같은 성능의 3면 고정형(V(3))의 경우에는 신형 호위함 컨스텔레이션급 호위함 그리고 제럴드 R. 포드급 항공모함에 2번함인 존 F. 케네디함부터 탑재될 예정이다.
또한 알레이 버크 플라이트 IIA 개량을 위한 24개 모듈짜리도 계획되어 미 해군에 제안되고 있다. #
2021년 11월, 레이시온과 통합 전쟁 시스템(PEO IWS) 프로그램 집행국, 미해군 연구실 및 수상 센서 담당국은 강력한 네트워크 아키텍처로 분산된 여러 SPY-6 레이더들을 협력시켜 광대한 전장환경을 더욱 정밀하게 탐색할 수 있는 네트워크 협력 레이더의 개념을 실증했다. 네트워크 협력 레이더는 미 해군의 분산 해상 작전(Distributed Maritime Operations) 비전의 일환으로, 전장 전체에 함선을 분산 배치한 다음 강력한 네트워크 아키텍처로 이들 부대를 연결하여 실시간으로 선박, 항공기 및 미사일 탐지 정보를 융합해 하나의 전장 그림을 공유하는 개념이다. 또한 각 레이더들이 중첩되는 곳에서는 더 정밀하게 목표물을 탐지·추적할 수 있다. # 이로써 크던 작던 SPY-6 레이더가 장착된 함선들은 탐지음영 없이 넓은 지역의 전장 상황을 실시간으로 만들어 공동으로 공유하면서 탐지 능력을 더욱 향상시키는 일이 가능해졌다.
4. 문제점
4.1. 크기
더욱더 뛰어난 탐지능력을 목표로 한 만큼 크기도 종전에 비해 매우 비대해진 편이다. 기존 알레이 버크급에 탑재된 AN/SPY-1D레이더의 사이즈는 12 피트 급이었지만 AMDR-S의 메인이 되는 버전의 크기는 22 피트가 될 정도이며 미해군이 가진 전투함 계통 중에서 이 정도 사이즈의 레이더를 안정적으로 탑재가능한 함선은 줌왈트급 말곤 없다. 오죽하면 상술하기도 했듯이 레이더가 너무 크니 샌 안토니오급을 기반으로 한 함형에 풀사이즈 AMDR 레이더와 VLS를 탑재하자는 제안 #이 나오기도 했으며 알레이 버크급에 탑재하기는 너무 커서 14 피트짜리 저성능의 소형화 버전을 탑재하는 안도 함형을 뜯어고쳐야될 상황에 처했다. 게다가 AMDR은 크기도 커진 만큼 좀더 대형의 냉각시설을 요구하며 요구하는 냉각용량이 몇 배로 늘어난 관계로 냉각시설도 엄청난 공간을 차지할 예정이다.4.2. 전력소모
크기가 커진 만큼 전력소비도 커진다. 기존 함형에 장착하면 발전설비의 증설이 필요하며 연료소비도 커진다. 줌왈트급은 AMDR를 탑재를 전제하였고 그에 맞게 발전용량이 크므로 채용에 문제가 없다.그러나 기존 함정에 탑재하려면 발전용량에 문제가 생긴다. 레이더 증설만이 아니라 발전기 증설에 따른 공간이 필요한데, 단순 계량으로 이를 극복하기 어렵기 때문이다. 알레이 버크급 Flight III에서 이 문제가 불거졌다.
이는 줌왈트급 사업과 연관된다. 이 사업이 성공하면 그 신기술을 피드백하여 알레이 버크급 후속함이 구상될 예정이었다. 하지만 실패하였기에 궁여지책으로 알레이 버크급을 확대하는 식의 해결책이 제시된 것이다.
문제는 알레이 버크급 함체 설계의 한계가 명백하단 것이다. 해군에서도 알레이 버크급으로 미래 전장에 대응하기 어렵다는 사실은 주지하고 있지만 대안이 마땅찮은 상황이다. AMDR이나 발전용량 한계는 여러 문제 중 일각에 지나지 않는다.
원자력 추진함은 전력 용량 문제에서 자유롭긴 하다. 그러나 유지비용, 운용상 문제 때문에 구축함급에서 채용이 어렵다.
2015년 레이시온사가 개선을 시도했고, #(미국 해군 연구소 기사이므로 영어주의) 이에 따라 AMDR의 운용 방식이 변경된다.
AMDR-X는 폐기되었고 이를 대체해 AN/SPQ-9B X밴드 레이더를 사용하게 된다. 이는 시 스키밍 대함미사일 등을 탐지하기 위한 저고도 탐색/추적용 레이더이다. 니미츠급 항공모함 포함 미국 해군함급 거의 전부와 일본의 이지스함 등에 탑재되었다.
다만 이 방안은 궁여지책인 인상이 있다. AN/SPQ-9B는 기존에 사용하던 회전식 레이더이다. X밴드 레이더를 4면배열화하며 초음속 타깃 등에 대한 대응력을 더 높이려던 계획이 퇴화된 것이다. 신뢰성 높은 시스템이고 비용이 낮으며 전력 부족 문제에서 자유롭다. 다만 미래 전장에 대한 한계도 명백하다.
5. 버전
| 형식명 | 모듈 수량 | 레이더 배치 형식 | 탑재함 |
| AN/SPY-6(V)1 | 37 개 | 4면 고정 | 알레이 버크급 Flight-III |
| AN/SPY-6(V)2 | 9 개 | 1면 회전 |
아메리카급 LX(R) |
| AN/SPY-6(V)3 | 9 개 | 3면 고정 |
제럴드 포드급 컨스텔레이션급 |
| AN/SPY-6(V)4 | 24 개 | 4면 고정 | 알레이 버크급 Flight-IIA 개량 |
6. 관련 문서
[1]
제럴드 R. 포드에 탑재되는 레이더이다.
[2]
사족으로 원조 개발사인 록히드 마틴의 방안은 레이더 모양이 짝퉁 이지스 AESA 레이더인 중국의 Type-346처럼 사각형인 반면 레이시온은 기존 SPY-1과 비슷한 방패 모양의 팔각형 꼴이라 기존 알레이 버크급에 형상을 크게 바꿀 필요가 적었다. 록히드 마틴의 차세대 GaN AESA 이지스 레이더는 이후 LRDR(장거리 식별 레이더)로 부활하여
AN/SPY-7(V)로 명명되었다.
[3]
LHA-8 부건빌부터 해당, 현재 취역한 아메리카, 트리폴리는 플라이트 0