수중을 볼 수 있는 항공기

대서양 상공에서는 타이타닉호의 침몰한 난파선 근처에서 실종된 타이탄 잠수정을 찾기 위해 다양한 항공기와 감시 기술이 전개되고 있습니다. 그들은 어떻게 작동합니까?

타이탄 잠수정이 이번 주 대서양에서 분실된 것으로 확인된 이후로 비행기는 파도 아래에서 그것을 찾기 위해 바다를 샅샅이 뒤지고 있습니다 .

수요일에 미국 해안 경비대는 캐나다 P-3 항공기가 설명할 수 없는 수중 소음을 확인했다고 발표했습니다 . 이 신호는 계속해서 조사되고 분석되고 있다고 관리들은 말합니다.

파도 위를 높이 나는 비행기가 어떻게 그렇게 깊은 바닷속을 감지할 수 있을까요?

잠수정 사냥은 전통적으로 모든 공군에서 가장 크고 기술적으로 가장 진보된 일부 항공기의 배타적인 임무입니다. 종종 민간인 설계를 기반으로 하는 이 기계는 인상적인 소리를 내는 센서 제품군을 배치하여 바다 아래 군용 잠수함의 위치를 ​​찾습니다. 일반적으로 숨어 있기를 원하는 항공기와 잠수함 사이의 쫓고 쫓기는 게임입니다. 여기서는 그렇지 않습니다. 

이 공중 사냥꾼들이 첨단 신기술로 가득 차 있다는 사실이 그들에게 이점을 주는 것처럼 보일 것입니다. 그러나 잃어버린 타이탄 잠수정에서 알 수 있듯이 잠수정은 특히 타이타닉의 난파선이 발견된 3.8km(12,400피트) 깊이에서 찾기가 매우 어렵습니다.

캐나다가 대서양을 수색하는 데 사용하는 항공기와 유사한 독일의 P-3C Orion 해상 감시기(Credit: Getty Images)

수요일에 불가사의한 두드리는 소리를 감지한 4개 엔진 터보프롭 P-3 Orion은 1962년에 처음 취역했으며 록히드 일렉트라 여객기를 기반으로 합니다.

항공기는 표면에 표류하는 소나 부표를 떨어뜨린 후 소음을 들었고, 자연이 낼 것 같지 않은 소리를 들었습니다. 그것은 30분 간격으로 규칙적인 두드리는 소리를 냈는데 , 전문가들이 제안하는 것은 그들이 인간에 의해 만들어지고 있다는 신호입니다.

"음향 소음이 30분 간격이라는 사실은 좋은 징조입니다."라고 영국 Keele University의 법의학 지구과학 독자인 Jamie Pringle은 말합니다. "지속적인 수상 선박 프로펠러입니다. 음향 소음은 물속에서 멀리 이동하므로 좋은 소식과 나쁜 소식이 모두 있습니다. 위치를 파악하기 위해 음원을 삼각 측량할 수 있으려면 정적 부표 중 (적어도) 세 개가 필요합니다. 고치다."

Lockheed P-3 Orion에는 금속 잠수함 선체에 의해 발생하는 지구 자기장의 미세한 교란을 감지하는 자기 이상 감지기가 장착되어 있습니다. 탐지기가 장착된 항공기가 탐지 범위 내에서 대량의 금속 위로 날아가면 탐지합니다. 타이타닉과 같은 대형 강철 선체 선박의 알려진 잔해가 존재하면 이 기술을 사용하기가 더 어려워집니다.

그러나 P-3만이 수색에 참여하는 항공기는 아닙니다. 대서양을 수색하는 다른 비행기로는 C-130 Hercules와 세계에서 가장 진보된 해상 순찰기로 알려진 상대적으로 새로운 Boeing P-8 Poseidon이 있습니다.

2019년 비행하는 보잉 P-8 포세이돈. 잠수정을 감지하기 위해 다양한 원격 감지 기술을 배치합니다(Credit: Getty Images)

Poseidon은 다음과 같은 이유로 친숙해 보입니다 . 항공기는 Boeing 737 여객기에서 파생되었습니다. 포세이돈의 사거리는 P-3보다 훨씬 짧습니다. 9,000km(5,600마일)에 비해 2,250km(1,400마일)입니다. 그러나 12,000피트(3,660m) 더 높이 더 빠르게 날 수 있습니다.

전함 게임처럼 Poseidon의 승무원은 그리드 패턴을 사용하여 잠수정이 없는 위치를 파악한 다음 잠수정이 있을 수 있는 위치에 접근합니다. 잠수함을 추적하는 가장 효과적인 방법 중 하나인 소노부이 필드를 배치하여 이를 수행합니다. 높은 고도의 회전식 발사기에서 발사되는 공중 낙하산 Multistatic Active Coherent(Mac) 부표는 더 오래 지속되고 검색 범위를 확장하기 위해 시간이 지남에 따라 여러 소나 펄스를 생성합니다. 이와 같은 부표의 배치는 대잠수함전의 가장 기밀사항 중 하나이다. 단일 P-8은 120개 이상의 부표를 배치할 수 있습니다.

이러한 부표와 함께 Poseidon은 자체 음향 센서, 수상 잠수정을 감지, 분류 및 추적하고 멀리 떨어진 잠망경을 감지하는 합성 개구 레이더(Sar), 수중 배기 가스, 전자 지원 측정(ESM)을 전자기 센서로 식별할 수 있으며 특히 레이더 방출기의 위치를 ​​추적하는 데 유용하며 디젤 전기 군용 잠수함의 존재를 "스니핑"하는 탄화수소 추적 시스템도 있습니다 .

항공기 기술이 언젠가 바다를 '투명'하게 만들 수 있을까요?  지금은 갈 길이 멀다(Credit: Getty Images)

그러나 포세이돈은 자기 이상 탐지를 효과적으로 활용하기에는 너무 높이 날아서 대신 이러한 탐지기를 장착한 UAV(무인 항공기)가 소노부이 튜브에서 발사되도록 개발되고 있습니다.

가장 최첨단 항공기의 경우에도 변하지 않은 것은 구식 지능에 의존한다는 것입니다. "가장 효과적이기 위해서는 P-8이 먼저 잠수함의 위치와 방향에 대한 대략적인 감각을 가지고 있어야 찾을 수 있습니다. 연구소(RUSI).

군사 수색에서 이 "거친 감각"은 잠수정이 통과할 때를 감지하기 위해 신호, 위성 이미지, 대인 접촉 및 종종 "병목 지점"에 배치된 해저에 배치된 수중청음기 네트워크에서 수집한 정보에 의존합니다. . 그러나 잃어버린 Titan 잠수함의 경우 그러한 힌트는 거의 없습니다. 아마도 Poseidon의 가장 중요한 기능 중 하나이자 Orion과 구별되는 기능은 통신 허브, 말하자면 선박 네트워크의 중심인 "노드", 센서 장착 UAV, 그리고 실제로 그 힘을 배가시키는 Uncrewed Surface Vessels (USV).

이 네트워크화된 힘으로 인해 일부 분석가들은 포세이돈과 같은 항공기의 도착으로 바다가 "투명"해지는 시대가 도래하고 잠수함이 숨을 수 없게 될 것이라고 생각하게 되었습니다.

그러나 Orion과 현재 Poseidon의 기술과 기능이 우세한 것처럼 들리지만 한계가 있습니다.

예를 들어 소나 펄스는 수중의 다양한 온도 및 염분 층의 간섭에 직면할 수 있습니다. 이 아래에 잠수정을 숨길 수 있습니다. 자기 탐지 기술은 범위가 짧은 경향이 있습니다. 표면에 가깝고 항공기 위치에 가까운 잠수정만 탐지합니다. 그리고 잠수정은 바다의 "주변 수중 소음"에 숨어 있어 탐지를 피할 수도 있습니다.

P-8은 아마도 세계에서 가장 발전된 서브헌터일 것입니다. 그러나 독립적인 국방 분석가인 HI Sutton은  "포세이돈과 같은 시스템은 여전히 ​​어디를 봐야할지 알아야 할 것"이라고 말했습니다.

사실 잠수정을 찾는 것도 운의 문제일 수 있습니다. 결국, 잃어버린 타이탄에서 나올 수 있는 앞머리를 감지한 것은 60년 된 P-3 오리온이었습니다.