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기술공학/저멀리 우주로

[저멀리 우주로: 우주경쟁] 세계 최초 대륙간탄도미사일МБР, P-7

by 롱카이 2024. 8. 15.
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  • 압도적인 미공군

미공군의 위력을 보여준 한국전쟁
미공군의 위력을 보여준 한국전쟁

소련의 가장 큰 걱정은 미국의 침공이었습니다. 제2차 세계대전 동안 소련은 미국과 연합하며 미국의 힘을 실감했는데 특히 공군력은 미국이 너무 강력하다는 것을 깨달았습니다. 미군은 제2차 세계대전에서 하늘의 요새라는 별명을 가진 전략폭격기 B-17로 일본과 독일 내륙을 폭격했고 도시를 삭제했습니다. 더불어 1950년 한국전쟁에서도 B-17 폭격기를 앞세워 인민군을 폭격하며 위력을 보여줬습니다.

한국전쟁 공중전에서 소련군은 미군에게 밀렸다
한국전쟁 공중전에서 소련군은 미군에게 밀렸다

소련군은 제트기인 МиГ-15 전투기와 함께 공군 의용군을 보내 한반도 제공권 장악을 시도했으나 미공군이 F-86 전투기로 МиГ-15를 사냥하며 한반도 제공권을 장악했습니다. 그리고 F-86이 잡은 한반도 상공 위를 B-17 전략폭격기가 날아다니며 압록강과 함경도 공장을 마음껏 폭격했습니다. 소련은 한국전쟁을 보고 미군이 너무 강해 미군과 전쟁을 벌일 시 제공권을 뺏기고 꼼짝없이 폭격기가 쏟아내는 폭탄과 핵폭탄을 맞는다고 생각했습니다.
 
 
 

  • 멀리 보내는 대륙간탄도미사일МБР

소련은 Tu-4에 핵폭탄을 탑재했다
소련은 Ty-4에 핵폭탄을 탑재했다

소련은 1949년 핵폭탄을 개발해 실전배치했고 핵폭탄을 미국으로 보낼 수 있다는 것을 증명해 미국이 함부로 공격하지 못하게 하려고 했지만 핵폭탄을 미국으로 보낼 방법이 없었습니다. 소련의 전략폭격기 Ty-4에 핵폭탄을 탑재해 미국으로 가 투하할 수는 있지만 가는 도중에 발각될 확률이 너무도 컸습니다. 그래서 Ty-4는 불가능했습니다.

대륙간탄도미사일
대륙간탄도미사일

그래서 P 로켓에 핵폭탄을 탑재하자는 의견이 나왔고 장거리 탄도미사일인 P-2을 아예 소련에서 태평양을 넘어 미국으로 보내는 대륙간탄도미사일МБР로 만들자는 의견을 내렸습니다. 소련군은 바로 P 로켓 개발자들을 독촉해 우주로 나아간 후 지상에 떨어지는 대륙간탄도미사일МБР 개발을 주문했습니다.
 
 
 

  • 이상적인 로켓을 개발하라

치올콥스키 로켓 방정식
치올콥스키 로켓 방정식

1953년 소련정부의 명령이 하달되었고 칼리닌그라드의 로켓개발부서РКК Энергия와 여러 부서들이 합작해 대륙간탄도미사일МБР 개발에 뛰어들었습니다. 로켓개발부서РКК Энергия는 치올콥스키 로켓 방정식에 따라 일정 고도마다 로켓을 분리해야 우주까지 날아간다고 계산했습니다. 로켓 방정식에 따르면 로켓을 여러 단계로 분리해 1단 분리, 2단 분리로 로켓 몸체를 하나씩 버리며 추진하는 것이 가장 이상적이었습니다. 문제는 당시 기술력으로는 분리하는 과정이 위태로웠고 무엇보다도 연료탱크를 일자로 세우면 너무 무거워 비상하지 못한다는 점이었습니다.

P-7 개발단계
P-7 개발단계

이를 해결하는 방법은 작은 로켓들을 추가로 다는 간단한 방법이었습니다. 가장 큰 로켓 주위로 작은 로켓들을 달아 초반에 힘을 실어주고 일정 고도에서 분리되며 반작용으로 본 로켓을 더 위로 날리는 것을 설계했습니다. 이 작은 로켓들은 우코리테리Ускоритель(영어로 부스터Booster)라 불렸습니다. 그래서 P-7 본체에 4개의 우코리테리Ускоритель를 부착했는데 4개인 이유는 동서남북을 담당해 추진력을 조절함으로서 로켓 추진방향을 조절하기 위함이었습니다.

P-7 추진엔진
4개의 노즐을 단 5개의 P-7 추진엔진

그럼에도 문제는 여전히 남았는데 큰 노즐을 사용하니 출력이 부족하다는 것이었습니다. 이것도 간단하게 해결했는데 큰 노즐이 출력이 영 시원치 않으면 작은 노즐 여러개를 다는 것이었습니다. 이것도 4개를 달아 균형을 맞췄습니다. 그러자 노즐이 작다보니 출력이 향상되었고 그게 무려 4개나 있다보니 출력이 비약적으로 상승했습니다. 4개의 노즐을 단 4개의 우코리테리Ускоритель와 P-7 본체 추진엔진이 합쳐 동시에 불을 쏘니 엄청난 추진력을 얻었습니다.
 
 
 

  • 완성된 P-7 Семёрк

P-7 발사
Р-7 Семёрк 발사

1957년 로켓개발부서РКК Энергия는 세번의 발사 실패 끝에 네번째 도전에서 Р-7 Семёрк 발사에 성공했습니다. 추진엔진을 대거 개량한 Р-7 Семёрк은 6000km를 비행하며 이전 로켓과 차원이 다른 사정거리를 보여줬습니다. 소련은 이 소식을 소련 내부에 대서특보했습니다. 허나 소련은 철의 장막으로 소련 안에 있던 일을 절대 외부에 알리지 않았기에 소련 외 나라들은 이 소식을 몰랐습니다. 미국 또한 이 소식을 몰랐고 PGM-11 Redstone을 개량하기만 했습니다. 이에 소련은 미국에게 깜짝 선물을 준비했습니다.
 
 

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