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ElbitAmerica's Sigma-Next Genernation Howitzer: Transforming Cannon Artillery  in support of the Army of 2030 and Beyond

주요 용어
ATMOS Autonomous Truck Mounted Ordnance System
ATI artillery turret interface
AMS ammunition management system
CPI2 Command Post Integrated Infrastructure

번역 :  포병 중령(예)  포병역사  김 여 홍

야전포병 기술
ElbitAmerica의 Sigma-Next 세대 곡사포
육군의 2030 너머 지원을 위한 포신포병의 변형

1. 전방에 전개한 보병이나 Stryker 여단 전투팀이 사단이나 군단 후방지역에서 전방전투지경선을 따라 차장을 하기 위해 이동을 부여받은 곳에서 작전 시나리오를 상상하라. 이미 소규모 접전을 했던 주된 두 지상 병력사이에는  양 부대가 위치상 유리한  곳을  얻기 위해 전투병력을 재배치하도록 강요받아서 긴장이 고조되어 있다. 이 여단은 기동대대와 야전포병대대가 함께 전술적 도로행군을 하는 동안 공중엄호는 제한되어 있다. 여단장은 예하 포병대대장에게 여단이 이동하는 동안 화력을 지속적으로 제공하라고 지시했고 야전포병 대대장은  여단에  간접사격 엄호를 제공하기 위해 견인 사격포대를 축차 진지변환을 하기로 결정했다. 여단의 이동속도를 규정하기 어려워서 여단 이동속도가 줄어드는 동안 견인 사격포대는 진지를 재점령하여 여러 차례 포상을 설치하다 보니 대대는 지치게 되었는데. 이로 인해 목표 달성도  상대편을 능가하는 위치상의 유리함도 얻지 못했다. 이러한 가상 시나리오는 견인 포병대대가 분산된 전장너머 대규모 전투작전을 지원하면서 직면한 기동성, 생존성, 파괴성의 어려운 실사례를 보여준다. 다행히 ElbitAmerica는 육군이 차세대 곡사포에 대한 요구를 할 것으로 예측되는 것에 대한 답을 보병과 Stryker 여단에 있는 야전포병대대에게 더 많이 제공하기 위해 준비되어 있다.

2. 미 육군 야전포병은 대포 차대(cannon fleet)의 현대화를 하는 데 있어 궁지에 처해 있다. 오늘날 여단 전투팀의 대포 포대 (Cannon platform)는 많은 동맹국이나 적보다 파괴력, 기동성, 그리고 생존성에서 미흡하다. M109A7 및 M777의 39구경 대포는 화력에서 열세이고 지휘관에게 편제, 구체화, 그리고 현재 아군의 최대사거리 밖에 존재하는 적의 근접지원 자산을  물리치는 구조를 제공하기에는 사거리상 미흡하다. 보병과 Stryker 여단에서 보여준 견인 대포체계는 대포병전과 치명적인  유도탄의 탄두(payload)로 무장된 소형 무인 항공 발사대에 매우 취약하다.  통상적인 승무원 훈련동안  이 요소들에 승무원의 노출, 빈번한 저속 생존성 이동, 방호의 부족 때문에 장기간에 걸쳐 충돌하는 수일 내에 장병들은 고갈될 것이다.

ElbitAmerica - Protecting and Saving Lives through Innovative Solutions
ElbitAmerica - 혁신적인 해법을 통해 생명을 방호하고 구하기

3.  Elbit System의 자율적인 트럭 탑재 병기체계(ATMOS Autonomous Truck Mounted Ordnance System)  곡사포군은 광범위한 요구사항을 가진 고객들에게 고기동과 치명적인 간접사격 해법을 전하고 있다. 현행 ATMOS 화포 체계군은 수초이내에 설치하여 치명적 수량의 화력을 가하고 수초 내에 감지연동 발사기(Sensor - to - Shooter ) loop에 근접하고 현대 전장에서 생존하기 위해 수초 후에 자리를 옮긴다. Sigma-차세대 곡사포는 Elbit ATMOS 곡사포군의 절정이고 더 능력 있는 직접지원 포병 발사대를 추구하고 있는 미육군 야전포병의 요구에 대한 해답이다. Elbit America의 Sigma-차세대 곡사포는 육군 2030 너머까지 지원하는 성장 잠재력을 가진 고기동성의 곡사포를 가져서 대규모 전투작전에 이상적으로 적합하다. Elbit America는 최근 South Carolina 기지의 Charleston에서 Sigma-차세대 곡사포를 생산하기 시작했고 2025년도에 Israel 방위군에게 배송을 시작할 것이다.

Sigma-Next Genernation Howitzer  - Bringing Tomorrow 's Capability to the Field Artillery  Today
(Sigma-차세대 곡사포 - 내일의 능력을 오늘의 야전포병에게 가져다주기)

4. Sigma-차세대 곡사포는 미육군 야전포병이 거의 동등한 전장에서 전투를 부여받았을 때, 치명적, 기동적, 생존력 있는 Sigms-차세대 곡사포는 오늘날 가용한 가장 앞서가는 곡사포이다. 거의 대등한 적포병의 능력이 온 세계를 넘어 증가하고 있기 때문에, 미 육군은 직접 및 일반지원 포병대대를 더 능력 있는 체계에 의해서 그들보다 화력이나 사거리면에서 뒤처지는 것을 더 이상 기다리면서 지켜볼 수 없다.  

5. 10×10 고기동 차륜화 발사대에 155밀리, 52구경 포신,  그리고 상대가 안 되는 사격속도와 magazine depth의 자동장전기로. 탑재된 Sigma-차세대 곡사포는 자신을 위한 급에 속한다. Sigma-차세대 곡사포는  신속하게 설치되어 60초 내에 사격준비가 된 위치에 있다. 개방체계구조와 중요체계에 대한 여유분을 가지고서 만들어진 Sigma-차세대 곡사포는 개선된 감지기와 체계의 상태를 조절하고 승무원에게 체계의 최신상화믈 제공하기 위한 분석 소프트웨어를 포함하고 있다.

6. Sigma는  모든 지대너머로 360도 사격과 다수탄 동시효과 (MRSI multiple round simultaneous impact) 임무를 할 수 있다. Sigma의  재진지점령을 하지 않고도  사격장소(firing point)를 점령하고  다수 표적과 교전하는 능력은 대부분의 차량화 및 궤도화 곡사포가 반복해서 할 수 없는 성능이다. Sigma의 360도 방향 사격할 수 있는 성능은 포상설치(emplacement)와 이동(displacement) 시간을 생존성을 위해 요구되는 시간까지 줄임으로써 이것을 다른 곡사포와 구별하게 한다. MRSI 능력은 Sigma가 동시다중탄의 타격으로 표적에 대해 영향을 미치게 하는 파괴적인 효과를 가져오게 한다. 단일 Sigma 곡사포로도 협조조명과 같은 특별한 임무를 수행할 수 있다. 그렇지 않다면 이런 임무를 완수하기 위해서는  2문 이상의 곡사포가 있어야 했을 것이다. 연료실의 깊이(magazine depth)와 52구경 대포의 사거리와 결합된 이 2개의 성능은 오늘의 대포군(cannon fleet)보다도 더 대량사격이 가능하고 Sigma 차세대 곡사포가 전장에서 대단히 파괴적인 성능을 갖게 한다.

7.  Elbit America의 Sigma 차세대곡사포는 3개의 핵심체계로 설계된다.
□ 방호된 승무원 선실을 포함하는 차량발사대(vehicle platform), □ 포병 포탑 간 상호연결(artillery turret interface),  □ 장전 및 무장체계로 구성된 완전자동화 포탑(fully automated turret)  이 3개의 체계에 대한 고객입력자료는 필수적이다. 체계는 대부분의 8×8 또는 10×10 군용 트럭에 맞게 설계할 수 있다는 차량에 대해 관용적인 의미이다. 특정 병기체계가 요구되면, Elbit는 이러한 능력을 체계 내로 통합할 수 있다. 일단 이렇게 결정되면, 포병 포탑 간 상호연결(ATI artillery turret interface)은 차량과 포탑 간 상호연결 시방서를 충족하기 위해 설계된다.
Elbit의 첨단(state-of-the-art) 곡사포를 설계하는 입증된 추적 기록을 보면 Sigma 차세대 곡사포의 유례가 없는 설계에서 분명해진다.

8. ElbitAmerica는 현재 이스라엘 방위군을 위해 Oshkosh 10×10 중차량 트럭에 Sigma 판을 구축하고 있다. 전 미육군의 야전포병대대 내에서 발견된 이 차량에 대한 선택사양은 우수한 기동성과 생존성을 Sigma 차세대 곡사포에 제공한다. 2개의 관절로 이루어진 차륜은 Sigma 차세대곡사포에게 사격진지(firing point)를 점령할 때 우수한 융통성을 제공하는 엄격한 회전반경을 허용한다. 특별한 힘은 Sigma 차세대 곡사포가 피지원기동부대와 보조를 유지하고 견인사격포대의 이동을 방해하는 장애물을 극복할 수 있게 한다. 현 차량선택에 의해 제공되는 구성품은 야전포병대대가 오늘날의 현대 전장에서 예상되는 어려움을 줄이거나 간소화하는 것을 허용한다. 차세대 곡사포에 대한 육군의 요망사항은 설계의 융통성을 완성하기 때문에 미래 차량에 대한 형태 또는 지휘전술트럭에 대한 현대화계획에 의거 확인되어 지정된 차량에 통합하는 것을 허용한다.

9. Sigma에서 3명의 승무원은 M777과 M119 견인 곡사포와 M109A7 자주곡사포의 원동력보다 더 증가된 생존성을 제공하는 장갑화된 조종시내에서 방호를 받는다.  승무원은 직간접사격으로부터 방호를 받기 위해 STANAG 3급 선실까지 방호를 받는다. 제거가능한 폭발저지판은 차량하부에서 폭발물 폭발에 대해 추가적인 방호를 제공한다. 승무원의 생존성에 대한 Elbit의 접근은 시방서까지 승무원 선실을 설계하는 허용범위를 제공한다는 것이다.

10. 현 Sigma 차세대곡사포에 있는 승무원을 위한  칸막이 객실은 3명의 장병을 위해 설계된다. 차량운전병, 포수, 포반장 이 모두는 승무원의 군장과 3일간의 계속된 작전동안 지탱하기에 충분한 공간을 가진 장갑화된 칸막이 객실에서 운용한다. 포수와 차량 지휘관은 독립적인 지휘통제장비를 사용한다. 곡사포의 사격통제 panel를 운영하는 포수는 사격지휘 제원을 받아서 수초 내에 임무를 처리한다. 요청된 임무에 기초하여 차량으로 포상을 설치하려고 운전병과 함께 협력하여 작업을 할 때, Sigma 차세대 곡사포는 전방 이동을 멈추고 45초 내에 사격준비위치에 있다. 자신의 독립적인 C4I  station battle track를 가지고 있는 차량지휘자는 상급지휘소에 상황인식(situation awareness)을 제공하고 곡사포 승무원을 지휘한다. 승무원의 칸막이 객실은 진입 및 진출을 위한 3개의 가지고 있다. 지붕 출입구을 포함하여 자체 방호를 위해 Sigma 차세대 곡사포는 차량지휘자나 원격 무기체계에 의해 작동되는 승무원이 조작하는 무기로 무장할 수 있다.

11. ATI는 곡사포 설계에 있어서 3개의 핵심기능 ( 차량 classis에 포탑을 연결, 체계에 안정도, 완충력 전이)을 수행한다. ATI는 chassis에 안정적이고 보강하는 구조를 제공함으로써 turret module을 지정된 차량에 연결한다. 차량임에도 불구하고 ATI는 ATI를 설계함으로써 고객의 요구사항을 만족시키기 위해 설계된다. 둘째, ATI는 거친 지형너머  야지이동하는 동안 사격하는 차량 chassis와 사격대(Vehicle chassis firing platform)에 증가된 안정감을 제공한다. ATI에 의해 제공된 안정감은 turret module이 Sigma 차세대 곡사포에게 360도 사격능력을 제공하는 turret ring에 탑재되게 허용한다. ATI가 졔공하는 3번째 기능은 병기체계로부터 지상으로 완충력의 이전이다. ATI는 안정성과 매우 정확한 사격을 제공하는 4개의 안정화를 위해 쑥 내민 들보(outrigger)를 통하여 차량에서 땅으로 폭발계통의 에너지를 이전한다. 들보는 곡사포가 45초 이내에 사격준비태세를 갖추도록 위치 및 방향 통제를 하는 동안 설치된다.

12. Sigma 차세대 곡사포 병기의 심장은 JBMOU를 맹종하는 23리터 약실을 갖고 있는 52구경155밀리 대포체계이다. 이것이 Sigma 차세대 곡사포 병기체계가 현 미육군과 NATO 표준 탄약 모두를 사격할 수 있게 하는 것이다. 완전 자동화된 병사들이 탄약을 준비하고 사격하는 육체적으로 매우 힘든 임무에서 벗어나게 하는 자동 장전기와 함께 하는 Sigma는 시기적절하고 정확한 간접사격의 형태로 인해 증가된 치명률을 제공한다.

13. Elbit 차세대곡사포의 포탑(turret)은
차륜화 곡사포의 가장 큰 ammunition magazine을 적재한 것을 자랑한다. 곡사포는 탄두 40발과 powder incremment 216개를 적재하고서 기동부대를 지원하는 필적이 안 되는 사격량을 제공한다. Elbit America의 Sigma  차세대곡사포의 포탑은 곡사포가 유럽 철도 제한과 공군의 C-17 Globemaster 항공기의 화물 가방 안에 맞는 곡사포를 허용해야 하는 기동부대의 요구를 충족시키기 위해 수정할 것이다.  이러한 변경은 외부 포탑 면적을 감소시키고  추친장약 incremment를 줄이지만 탄두는 완성탄 40발 수량까지 유지한다.

14. Sigma 차세대 곡사포에 장착된  자동장전기는 병사들이 운반하는 것을 줄이면서 사격속도를 높이기 위해 설계된 추진체 및 탄두 자동장전기 그 이상이다. 탄두와 추진제 수화물 컨테이너(carousel)는 기계적 결함에서 생기는 사태에서 대리기능성(redundancy)을 제공하도록 각각 반으로 나누어져 있고 4개의 신관이 결합된 탄두는 지정된 탄두를 중앙 탄두 장전 팔(load arm)에 분배하기 위한 20 단위 컨테이너 (carousel)에 적재된다. 장전 팔은 유체동작(fluid motion)으로 breech assembly 속으로 적재하기 위해 관절을 움직인다. 혼성 꽂을대치기(hybrid flick rammer)는 일정한 힘으로 탄두를 밀어 넣는다. 감응 신관설정기 (inductive fuze setter)는 적자 loading)과 밀어넣기(ramming)과정의 일부로서 감응적으로 신관(fuze)을 설정하기 위해 특정임무,  위치, 위성자료를 전달한다. 개별 propellant increment는 2개의 회전컨테이너(rotating carousel)를 incremment를 약실(chamber) 속으로 적재하기 위해 장약적재 받침대 (propellant  loading fray)로 이전하는 운반장치 체계 위로 분산시킨다.

15.  차량 속에 있는 탄약관리체계 (AMS ammunition management system)는 Sigma 사격제원을 안전하게 계산하는 것을 딱 맞게 하기 위해  탄약에 대한 모든 면을 관리한다. 각 탄두와 장약 incremment는 AMS에 전달된 실제로 중요한 제원을 가지고서 개별 칸에 적재된다. 탄두 형태, 무게, 짝을 맞춘 신관형태, 장약 형태, lot,  온도 모두를 AMS에서 관리한다. Sigma는 각 임무를 수행하는 동안 포구초속(muzzle velocity)을 측정하는 통합된 포구초속측정기(muzzle velocity meter) 장비를 갖추고 있다. 이 자료는 AMS에 입력되고 나서 주어진 임무에 대한 사격제원을 결정하는 사격통제컴퓨터(fire control computer)로 전송된다.

16. 여러 가지 안전 관련 특성은 적합한 포탄-신관과  장약 결합을 확인한다. 탄두와 장약 적재 기계구조,  장약 투입 받침대, 그리고 내부적으로 포탑에 탑재된 카메라에 있는 감지기는 정확한 발수가 정확한 시간에 사격되는 것을 시각적으로 확인을 제공한다. 감응신관 설정의 두 번째 기능은 전반적인 탄두의 높이를 측정하여 이미 알고 있는 탄두-신관 결합에 대해 안전점검을 실시하는 것이다. 만일 탄두 높이가 안전 점검을 통과하지 못한다면, 적합한 결합이 검증될 때까지 임무는 중단되게 된다. 이 안전측정수단은 차량에 대한 승무원의 자신감을 개선하기 위해 설계된 것이다. Sigma의 개발과 시험 전반에 걸쳐 운영체계. 뒤에 있는 algorithm은 계속적으로 학습하고 개선된다.  

17.  포탑을 재적재하는 것은 장약 incremment가  수동적으로 적재하는 동안 탄두에 대해 팔을 관절함으로써 자동 또는 수동으로 수행하는 것이다. 수동 모드에서는 탄두적재팔은 승무원에 의해서 적재받침대에 놓여진 탄두를 잡아 올리기 위해 포탑 내에서 확장한다. 장약(propellant charge)은 각각 측면 저장소에  적재된다. 채워진 열은 magazine 속으로 순환되고 비어있는 다른 열이 나타난다. 준비된 탄약을 적재하는 과정은 10~12분 정도 걸린다. 활발한 자동적재체계를 위한  Elbit America의 개념은 곡사포와 같은 차량 chassis 속으로 통합될 것이다. 이러한 집단(commonality)을 제공하는 것은 포병대대에 대한 추가적인 군수 부담을 줄일 것이기 때문에 중요하다.

ElbitAmerica  - Expanding Defense Industrial
Capacity to Support the Warfighter

18.  금년 5월 8일, ElbitAmerica는 Charleston,  South Carolina에 근거를 둔 Ground Combat Vehicle Center of Excellence에서 문을 열었다. ElbitAmerica는 미국 방위제조능력에서 선두가 될 시설을 건축하는데  2년 이상 걸렸다. 이 최첨단 시설은 특별히 건립된 것이고 135 평방미터가 넘는 생산 바닥면적을 가지고 있다. 바닥을 높게 설계된 이 시설은 다양한 차량화 발사대의 생산과  통합을 가능하게 하는 통합된  기중기와 배기장치(exhaust system)에 의해 통제되어 충분하게  온도와 습도를 유지한다. Charleston  시설은 기계와 조립 및 통합과정을 관찰하는 장비를 결합함으로써 완벽한 디지털 공학을 할 수 있다. 만일 완성체가 배송된 후 제조문제에 대한 포렌식 분석이 요구된다면,  이 시설은 조립과정에서 사용된 도구, 시간, 허용치를 식별하여 정확한 오차를 뒤에서부터 추적할 수 있을 것이다.

19. ElbitAmerica는 Charleston 시설에서 이스라엘 방위군을 위한 Sigma 차세대 곡사포와  미육군을 위한 지휘소통합 기간군사시설(CPI2 Command Post Integrated Infrastructure) 발사대를 만들 것이다. 미육군으로 CPI2 발사대 발주가 진행 중인 동안 IDF의 차세대 곡사포 발주는 2025년에 시작하기로 예정되어 있다. America Grit와 함께 Sigma를 만들기 위해서, 공급자들은 주요 및 중요하지 않는 부품을 California에서 Massachusetts로 했던 것처럼 곧바로 질러 Wisconsin,   Texas로 공급하고 있다. ElbitAmerica는 차세대 장비에 제일 의존하는 장병에게 줄 첨단 능력을 제공하여 미육군의 전투원을 지원하고 있다는데 자부심을 갖고 있다.

20. ElbitAmerica의 Sigma 차세대 곡사포가 야전에 배치된다면, 우리의 가상 시나리오에서 야전 포병대대는 여단이 자신에게 부여된 임무를 완수하고 적 보다도  유리한 지위를 얻도록 기동대대와 보조를 유지해 왔다. 야전 포병대대의 3개 사격포대는 진지지역(position area)에서 기동여단에게 지속적인 화력을 지원할 수 있는 진지지역으로 쉽게 이동했다. 이동하는 동안 각 사격포대는  360도 사격능력을 제공하는 사격지점(firing point)에 쉽게 출입할 수 있는 은폐된 모습을 유지하게 해주는  차폐진지(hide position)를 점령했다. Sigma의 magazine depth, 높은 사격속도, 대포 사거리로 인해 여단과 기동대대는 King of Battle이 제공하는 치명적인 화력의 우산 아래에 있었다.

21.  ElbitAmerica는 야전포병과 육군의 2040 계획에게 차세대 능력을 가져다주고 미육군에게 Sigma 차세대 곡사포를 제공하는 것에 대해 대단히 흥분되어 있다

끝