KR100604104B1 - 사거리 제한 발사체 - Google Patents

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KR100604104B1
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Abstract

롤감쇄 특성을 증대시키기 위해서 플루트(120) 또는 플랫(220)을 사용하여 발사체가 소정의 시간에 회전 운동적으로 불안정한 탄도 패턴으로 크로스오버되도록 하는 훈련용 발사체(10). 크로스오버 이전에, 훈련용 발사체는 회전 운동적으로 안정한 탄도를 유지하며, 이는 증대된 롤감쇄 증대부(100)를 구비하지 않은 비훈련용 발사체의 탄도를 확인할 수 있도록 추정할 수 있게 한다. 상기 불안정한 탄도 패턴은 훈련용 발사체(10)가 통과하는 거리를 실질적으로 감소시키게 되며, 따라서 훈련용 사거리에 대해서 필요하게 되는 지역의 양을 감소시킬 수 있게 된다.
롤감쇄 특성, 플루트, 플랫, 발사체, 소정 시간, 탄도 패턴, 크로스오버, 훈련용 발사체, 추정, 거리.

Description

사거리 제한 발사체{Range limited projectile}
본 발명은 소정의 사거리가 제한된 탄도 특성을 구비한 신규하고 개선된 훈련용 발사체에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 방사 방향으로 배치된 플랫(flat)이 소정의 사거리에서 회전 운동의 불안정성을 초래시키고, 따라서 발사체의 전체 비행 경로를 단축시키게 된다.
불라드(Bullard)의 미국 특허 제 4,063,511 호에는 발사체 몸체를 유선형으로 하고, 따라서 비행 중에 공기 저항을 감소시키는 홈들을 구비한 회전형 엽총 발사체가 개시되어 있다.
디싱거 등(Diesinger et al.)의 미국 특허 제 4,520,972 호에는 발사체의 후방 단부에 장착된 안정장치(stabilizer)의 작동에 의해서 발사체의 축방향 안정성을 변경시키는 회전 안정화된 훈련용 발사체가 개시되어 있다.
쉴링 등(Schilling et al.)의 미국 특허 제 4,708,065 호에는 발사체의 정상 탄도를 단축시키기 위해서 발사체 주변에 환형 오목부를 구비하지만, 롤감쇄(roll damping)를 사용하지 않은 훈련용 발사체가 개시되어 있다.
버클랜드(Buckland)의 미국 특허 제 4,905,602 호에는 발사체의 노즈(nose) 상에 장착되어 있는 스핀감쇄 핀(spin-damping fin)의 배열(array)을 가지는 스핀감쇄식 훈련용 발사체가 개시되어 있다.
더 큰 구경의 탄환의 탄도를 측정하기 위한 사거리는 명백한 안정상의 이유로 상당히 긴 영역을 필요로 한다. 25 mm 발사체에 대한 통상적인 사거리는 대략 14 km의 길이가 필요한데, 25 mm 발사체는 통상적으로 12 km의 거리를 비행하기 때문이다. 이 거리는 발사체의 크기에 따라서 변한다. 더 큰 발사체는 비례적으로 더 긴 영역을 필요로 한다. 다수의 대포 응용 분야, 즉 목표물 훈련용 탄환은 (1) 규정된 사거리에 대해서 고효율의 균일한 탄도를 달성해야 하고, (2) 순식간에 감속하여 규정된 사거리 제한을 초과하지 않아야 한다는 두 개의 상반된 목적을 충족시켜야 한다. 종래 기술의 스핀 안정화 발사체는, 그 날카로운 실린더 형상에 기인하여, 상기 두 가지의 상반된 필요 조건을 만족시키는 정도에서 심각하게 제한되었다.
문제는 높은 초기 속도가 과도하게 긴 이동 거리를 초래하게 되거나, 또는 대안적으로 규정된 사거리 제한을 만족시키는 경우에는 초기 탄도 성능이 불충분하게 된다.
본 발명은 소정의 거리를 비행한 이후에 발사체가 회전 운동적으로(gyroscopically) 불안정해지게 되는 롤감쇄 증대부(rool damping augmentation section)를 구비한 훈련용 발사체를 제공함으로써 상술한 문제점을 해결한다. 회전 운동적으로 불안정한 탄도는 발사체로 하여금 높은 편요(yaw)가 시작되도록 하며, 따라서 발사체가 궁극적으로 비행하게 될 거리를 감소시키게 된다.
본 발명은 규정된 소정 거리까지 균일한 탄도를 달성하고, 이 거리에 도달했을 때 순식간에 회전 운동적으로 불안정하게 되는 발사체에 관한 것이다. 따라서, 하나의 실시예는 첨두 아치형 노즈부(ogival nose portion)와; 후방부와; 중간부를 가지는 발사체에 관한 것이다.
중간부는 오목부(recess) 내에 배치되어 대략 오목부의 깊이 보다 작게 회전축선에 대해 외향으로 연장되는 길이 방향 연장된 롤감쇄 증대부를 구비한다. 롤감쇄 증대부는 접근 중인 공기와 상호 작용하여 발사체가 소정의 사거리에서 회전 운동적으로 불안정해지고 이후로 계속 회전 운동적으로 불안정해지도록 하는 홈들을 한정하는 플랫(flat) 또는 플루트(flute)를 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 증대된 롤감쇄를 가진 발사체의 사거리 제한 특성을 도시한 도면.
도 2는 실질적으로 원뿔형인 노즈부와 플루트를 구비한 롤감쇄 증대부를 가지는 사거리 제한 발사체를 도시한 도면.
도 3은 실질적으로 원뿔형인 노즈부와 홈을 한정하는 플랫을 가진 롤감쇄 증대부를 가지는 사거리 제한 발사체를 도시한 도면.
도 4는 경사진 플루트를 가진 사거리 제한 발사체를 도시한 도면.
도 5는 경사진 플루트를 가진 사거리 제한 발사체를 도시한 도면.
도 6은 경사진 롤감쇄부를 가진 발사체의 축방향 단면도.
도 7은 발사체의 길이 방향 단면도.
도 8a 및 도 8b는 각각 플루트 또는 플랫의 숫자가 변경된 것을 도시한 도 면.
도 9는 가변적인 경사진 롤감쇄 플루트를 가진 사거리 제한 발사체를 도시한 도면.
도 10은 롤감쇄 증대 플루트 또는 플랫의 지향각을 도시한 단면도.
도 11 및 도 11a는 쌍원뿔 구조의 플루트 치수의 예를 도시한 도면.
도 12 및 도 12a는 원뿔-원통형 구조의 플루트 치수의 예를 도시한 도면.
도 13은 입체적인 롤감쇄 증대부를 가진 사거리 제한 발사체를 도시한 도면.
본 발명은 사거리 제한 메커니즘이 규정된 사거리 내에서는 탄도에 실질적으로 영향을 미치지 않고, 그 이후에 사거리를 단축시켜서 훈련용 포탄이 훈련장의 경계를 초과하는 것을 방지하는 훈련용 탄환에 관한 것이다.
통상적으로, 회전 중인 발사체는 발사체가 공기 역학적으로 안정화된 비행 탄도를 가질 수 있도록 하는 회전 운동적인 안정성 인자가 1.0 이상일 때와 발사체가 안정한 탄도를 유지할 수 있도록 하는 능력을 나타내는 동적 안정성 인자가 0과 2.0 사이일 때 안정한 비행을 하게 된다.
회전하고 있는 발사체는, V가 비교란(非攪亂) 상태의 접근 중인 공기 흐름의 속도, Ix는 발사체의 축방향 관성모멘트, P는 공기의 밀도, d는 발사체의 기준 직경, Iy는 발사체의 횡방향 관성모멘트, ω는 발사체의 길이 방향축에 대한 각속도, Cmα는 공기 역학적인 피칭 모멘트(pitching moment) 기울기인 경우에,
Figure 112006019120441-pct00014

에서
Figure 112006019120441-pct00015
> 1일 때 안정한 비행 탄도를 가지게 된다.
표준 국제 단위를 사용하여 일관성을 유지하기로 한다.
낮은 각도의 고속의 발사체에 대해서 d, Ix 및 Iy가 고정되어 있고, P와 Cmα가 낮은 각도의 고속 탄도에 대해서 매우 약간만 변화하기 때문에, 발사체의 회전 운동적인 안정성을 지배하는 일차 인자는 전방 속도에 대한 각속도의 비(ω/v)이다.
본 발명은 스핀율이 전방 속도 보다 더 빠르게 감소하도록 하는 증대된 롤감쇄를 통해서 사거리 제한 발사체를 달성하고자 한다. 정상적인 탄도 중에는, 속도의 감소가 스핀율의 감소 보다 더 커지게 되므로 발사체는 보다 안정하게 된다. 발사체의 스핀 감쇄가 스핀율의 감소에 대해서 충분하게 증가하여 속도의 감소를 초과하게 되는 경우에, Sg는 비행 중에 감소하게 되며, 안정 상태에서 벗어나게 된 발사체는 임계 거리를 비행한 이후에 초래되는 불안정성을 가지게 된다.
롤감쇄 메커니즘이 훈련용 탄환이 모의 훈련하고자 하는 실전용 탄환과 가능한한 아주 유사하게 되도록 하는 훈련용 탄환의 능력에 부정적인 영향을 미치게 되는 발사체의 항력(drag) 또는 과도한 피칭 모멘트나 마그너스 모멘트(Magnus moment)를 증가시키지 않는다는 사실은 중요하다. 본 발명의 훈련용 탄환 디자인은 전구경(full caliber) 포탄의 정상적인 동작을 방해하지 않으며 또한 탄저판(sabot)을 사용하는 하위 구경(subcailber) 포탄에도 사용할 수 있다.
본원 발명은 발사체가 회전 운동적으로 안정한 탄도의 제 1 영역을 가질 수 있게 하고, 따라서 정규 탄약통 발사체와 상호 관련을 가질 수 있게 한다. 탄도의 제 1 영역의 비행 특성을 관찰할 수 있고 기록할 수 있게 된다. 탄도의 제 1 영역의 관측으로부터 수집된 데이터는, 롤감쇄 증대 형상이 존재하지 않았을 경우에 발사체가 취할 수 있는 탄도를 추정하는데 사용될 수 있다.
탄도의 제 1 영역은 마하(Mach number)로 표시되는 포구로부터 부여된 비행 속도를 가지게 된다. 발사는 또한 포신내의 강선의 비틀림 각도에 대해서 비례적인 각속도를 부여한다. 발사체가 그 비행 탄도를 따라서 진행하게 됨에 따라서, 비행 속도는 각속도 보다 더 빠른 비율로 감소하기 시작한다. 이 감소는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 본 발명의 증대된 롤감쇄부를 필요로 하게 되며, 발사체의 몸체에서 홈을 한정하는 플루트(120) 또는 플랫(220)을 구비하고, 발사체의 회전축 주위로 모멘트 힘을 강화시키도록 하며, 따라서 비행 탄도의 안정성을 감소시키게 된다. 그렇지 않다면, 발사체는 안정된 비행 탄도를 가지게 되며, 그와 같은 탄도는 발사체가 비행하게 될 거리를 증가시키게 된다.
탄도의 제 2 영역은 공기와 발사체의 증대된 롤감쇄부와의 경계면에 의하여 초래된 회전 피칭 모멘트의 증가에 기인하여 회전 운동적으로 불안정하다. 회전 운동적 불안정성은 발사체가 높은 편요 각도(yaw angle)를 취하도록 하는 원인이 된다. 상술한 높은 편요 각도는 높은 항력을 제공하여 발사체가 비행하게 되는 거리를 감소시키게 된다. 오목한 롤감쇄 증대부(100)의 목적 중의 하나는 상기 디자인을 종래의 포신으로부터 발사되는 전구경 발사체에도 이용할 수 있도록 하고; 또는 구조상 중대한 하부 발사체의 후방 단부/푸셔 베이스(pusher base) 경계면 또는 판저판 제조 및/또는 성형 공정을 변경할 필요가 없이 기존의 하위 구경의 발사체/탄저판 구조에도 적합하도록 하기 위한 것이다.
훈련용 포탄으로 사용되는 회전 중인 발사체는 각속도(ω) 보다 더욱 빠르게 감소하는 비행 속도(V)를 가지고 있다. 따라서, 발사체가 감속하게 됨에 따라서, 비행 패턴은 더욱 안정적으로 되게 된다. 본 발명은, 발사체의 중간부에 증대된 롤감쇄부를 사용함으로써, 발사체가 그 회전축에 대한 모멘트(ω/V)2가 감소되도록 한다. 이러한 모멘트 감소에 의하여 발사체가 회전 운동적으로 불안정하게 되며, 높은 편요 및/또는 급감하는 탄도를 시작하게 된다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 롤감쇄 증대부(100)는 발사체를 둘러싸는 공기 흐름과 상호 작용하게 되는 홈을 한정하는 플루트(120) 또는 플랫(220)을 각각 가지고 있다. 롤감쇄 특성의 디자인, 보다 자세하게는 오목한 플루트(120) 또는 플랫(220)의 개수, 길이 방향 축선에 대한 플루트(120) 또는 플랫(220)의 각도 및 플루트(120) 또는 플랫(220)이 발사체의 몸체 내로 얼마나 깊이 오목하게 되어 있는지 등은, 비행 경로 중의 어느 지점에서 발사체가 회전 운동적으로 불안정해지게 되고 높은 편요의 비행 탄도를 시작하게 되는지를 결정하게 된다. 상기 지점(point)은 "크로스오버 지점(crossover point)"이라고 알려져 있는데, 발사체가 회전 운동적으로 안정한 탄도로부터 회전 운동적으로 불안정한 탄도로 전환(cross over)되기 때문이다. 상기 크로스오버 지점은 발사체가 회전하고 있는 속도(각속도)인 스핀율과, 어떻게 제동력이 발사체의 탄도에 영향을 미치는지에 관한 감소율(decay rate)에 대한 함수이다. 감소율이 얼마나 빨리 증가하게 되는지를 조정함으로써, 크로스오버 지점을 미리 측정할 수 있으며, 이 측정을 사용하여 소정의 크로스오버 지점을 가지는 발사체를 설계할 수 있게 된다.
플루트(120)와 플랫(220)은 평면 또는 꼬여진 및/또는 휘어진 표면을 가지며, 따라서 공기가 발사체의 탄도에 크게 또는 적게 영향을 미치도록 한다. 다수의 길이 방향으로 신장된 플루트(120) 또는 플랫(220)의 누적된 효과는 공기 흐름을 편향시키며, 감속됨에 따라서 회전 운동적으로 더욱 안정하게 되도록 하는 발사체의 경향을 극복하는 모멘트 힘을 만들게 된다.
플루트(120) 또는 플랫(220)은 발사체(110)의 중간부에서 실질적으로 발사체의 첨두 아치면을 지나서 연장되지는 않는 오목부를 가지게 된다. 플루트(120) 또는 플랫(220)의 깊이는 중간부에서의 오목부의 깊이와 대략 동일하며, 경계층 운동량 두께(boundary layer momentum height: 경계층내에서 유동의 감속으로 인하여 배제되는 운동장을 운반하는데 필요한 자유유동에서의 두께)의 두 배 정도 높아서, 이들이 경계층 내에 들어가지 않도록 한다. 경계층은 이동하는 발사체를 둘러싸는 영역이며 발사체에 힘을 미치게 된다.
도 2 및 도 3은 비행 중의 발사체의 표면을 따르는 공기의 흐름을 도시하고 있다. 플루트(120) 또는 플랫(220)은 경계층 효과를 극복하기 위해 길이 방향 축선(710)으로부터 외향으로 연장되며, 따라서 플루트(120) 또는 플랫(220)은 발사체(10) 상에 모멘트 힘을 증가시키게 된다.
도 2는 중공일 수 있고 알루미늄이나, 강철과 같은 어떠한 탄성 재료로도 형성될 수 있는 노즈부(20)와 후방부(30)와 중간부(110)를 구비한 발사체(10)를 도시하고 있다. 중간부(110)는 플루트(120)를 포함하는 오목한 롤감쇄 증대부(100)를 가진다. 도 3은 원뿔형 노즈부(20)와, 후방부(30) 및 플랫(220)을 포함하는 롤감쇄 증대부(100)를 구비한 발사체(10)를 도시하고 있다.
플루트(120) 및 플랫(220)은 접근 중인 공기로 충전되는 에어 캐비티(air cavity: 180)를 한정할 수도 있다. 상기 에어 캐비티는 실질적으로는 어떠한 깊이라도 가질 수 있으나, 발사체 몸체 직경의 2.5% 내지 7.5%가 유리하며, 발사체 몸체 직경의 5.7%가 가장 유리하다.
플루트(120)는 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 발사체(10)의 길이 방향 축선(710)을 따라서 정렬되어 있다. 플루트(120)는 상기 축선에 대해서 다양한 각도로 위치할 수 있으며 형상도 변화시킬 수 있다.
도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 롤감쇄 증대부(100)는 길이 방향 축선(710)에 대해서 각이 져 있을 수 있다. 유리한 지향각(γ)은 90˚이며, 이는 접근 중인 공기에 대해서 롤감쇄 증대부(100)의 노출된 표면적을 최대로 하는 것이다. 플루트 또는 플랫의 지향각이 90˚의 수직각으로부터 감소하거나 증가하게 됨에 따라서, 롤감쇄 증대부(100)는 접근 중인 공기에 대해서 노출된 표면 영역이 감소하게 되는데, 롤감쇄 증대부(100)가 발사체 몸체에 대해서 더욱 근접한 더 많은 표면적을 가지기 때문이다. 지향각(γ)은 또한 에어 캐비티(180)의 형상에도 영향을 미친다. 롤감쇄 증대부(100)의 중간부는 스핀 감소율을 증가시키게 되고, 소정의 사거리에서 발사체를 고의로 회전 운동적으로 불안정하게 되도록 유도한다.
플루트(120) 또는 플랫(220)을 포함하는 롤감쇄 증대부(100)는 무게중심에 가까이 있는 발사체(10)의 중간부(110)에 위치하게 되며, 따라서 비행 탄도 내에서의 바람직하지 못한 교란을 감소시키게 된다. 롤감쇄 증대부는 발사체의 전체 길이일 수도 있다. 유리한 길이는 발사체의 몸체 직경의 1 내지 1.75 배 사이이다. 가장 유리한 길이는 발사체의 몸체 직경의 1.33 배이다.
도 2 및 도 3에 도시되어 있는 발사체(10)는 발사될 때 포구가 발사체(10) 상에 스핀을 부여할 수 있도록 밀폐 밴드(obturation band: 160)를 가지고 있다.
롤감쇄용 플루트(120) 또는 플랫(220)의 크기, 숫자 및/또는 비틀림 각도 등을 변화시킴으로써, 발사체의 공기 역학적인 롤감쇄 토크가 높은 항력 조건의 개시 시간을 조절할 수 있도록 조정될 수 있으며, 이에 의해 탄도에서의 각각 빠르고 느린 부분의 조절을 광범위하게 개선시킬 수 있게 된다. 중간부(110) 내로의 플루트(120) 또는 플랫(220)의 깊이가 깊어질수록, 더 빨리 발사체(10)는 회전 운동적으로 불안정해지게 된다. 플루트(120) 또는 플랫(220)은 발사체(10)의 표면 주위의 공기 흐름을 다시 조절하는데, 왜냐하면 플루트(120) 및 플랫(220)이 반대 방향에서 작용하는 공기 역학적인 힘이 회전축선에 대해서 모멘트를 생성하도록 만들기 때문이며, 이 모멘트가 회전 운동적인 안정성을 감소시키게 되고, 또한 발사체가 높은 편요 및/또는 감소된 탄도가 되도록 한다. 도 8a 및 도 8b에 도시되어 있는 바와 같이, 롤감쇄 증대부(100)는 변화될 수 있다. 몇개의 증대부라도 작동하게 된다. 그러나, 상기 증대부의 유리한 숫자는 발사체의 원주 주위로 등간격으로 배치된 4 내지 12 개 사이이다.
도 4 및 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 롤감쇄 증대부(100)는 롤감쇄 효과를 증대시키기 위해서 공기의 흐름에 대해 정반대로 각도 β로 경사져 있다. 길이 방향 축선(710)에 대한 플루트(120) 또는 플랫(220)의 경사각 β의 증가는 공기가 롤감쇄 증대부(100)와 상호 작용하게 되는 각도를 증가시키게 된다. 이는 회전 운동적으로 불안정하게 되는 발사체의 탄도에 대해서 크로스오버를 촉진시키게 되고, 발사체가 감소된 탄도를 가지도록 초래하게 된다. β에 대한 값은 길이 방향 축선으로부터 0(zero) 내지 30도의 범위이다. 그러나, 가장 유리한 각도는 3 내지 5 도이다. 경사각이 15 도를 초과하게 되면 비행 탄도에서 초기에 불안정성을 초래하게 된다.
도 9에 도시한 바와 같이, 롤감쇄 증대용 플루트(120)는, 전장에서 경사각을 변화시킬 수 있도록 사용자에 의해서 조절될 수도 있다. 오목한 플루트(120)가 후방부(30)에 부착되어 있는 지점에서의 경사각 β는 후방부(30)에 다수의 연결 슬롯(140)을 제공함으로써 변경될 수 있다. 개별적인 사용자가 일단 소정의 편향 경사각 β를 선택하게 되면, 각각의 플루트(120)는 후방부(30)의 대응하는 슬롯(140)에 고정된다.
도 6은 롤감쇄 증대부(100)가 약간 경사져 있을 때의 중간부(110)의 축방향 단면을 도시하고 있다. 본 도면은 롤감쇄 증대부(100)의 상대적인 깊이를 도시하고 있다. 롤감쇄부는 경계층의 운동량을 극복하기에 충분하도록 오목하게 되어 있다.
도 7은 사거리 제한 발사체의 길이 방향 단면을 도시하고 있다.
도 8은 다양한 숫자의 롤감쇄 수단을 가지는 사거리 제한 발사체를 도시하고 있다.
도 13은 롤감쇄 증대부(100)가 무늬가 없는(solid) 경우를 도시하고 있다. 플랫(220)은 홈을 형성하며, 이는 접근하고 있는 공기와의 경계면을 제공하여 발사체(10) 상에 롤감쇄를 증가시키게 된다. 이 실시예는 에어 캐비티를 구비하지 않는다.
<제 1 실시예>
도 1은 종래 기술의 스핀 안정화 발사체와 롤감쇄 증대부를 구비한 발사체에 대한 성능 특성을 비교하여 도시한 것이다. 참조선(12)은 롤감쇄 증대부를 가지지 않은 발사체의 탄도를 도시하고 있다. 참조선(14)은 롤감쇄 증대부를 구비한 본원 발명의 발사체의 탄도를 도시하고 있다. 사거리 제한 특성을 가지지 않은 발사체(참조선 12)는 최대 12 km까지 비행하는 반면에, 사거리 제한 특성을 구비한 발사체는 8 km 미만만 비행하여, 사거리 감축은 33%가 된다. 이와 같은 최대 비행 거리에서의 차이는 기존의 훈련 및 시험 사거리의 물리적인 제한을 고려했을 때 매우 중요한 것이다. 발사체가 이동한 거리는 발사체의 질량의 함수이다. 질량이 커지게 되면, 그 탄도의 거리가 길어지게 된다. 그러나, 본 발명의 롤감쇄 증대부는 어떠한 발사체 비행하는 거리를 비례적으로 감소시키게 된다. 따라서, 본 발명의 롤감쇄 특성은 어떠한 크기의 발사체에라도 적용할 수 있게 된다.
<제 2 실시예>
도 11, 도 11a, 도 12, 및 12a는 플루트(120)의 치수의 예를 도시하고 있다. 치수는 발사체 몸체 직경의 백분율로 표현되어 있으므로, 어떠한 발사체에라도 적용할 수 있다. 도 11 및 11a는 발사체의 표면으로부터 길이 방향 축선을 향해서 몸체 직경의 3.5%의 깊이를 가지는 플루트(120)를 구비한 쌍원뿔 발사체를 도시하고 있다. 도 12 및 12a는 원뿔 원통형 구조에 대해 플루트의 깊이가 몸체 직경의 5.7%인 원뿔 원통형 발사체를 도시하고 있다. 쌍원뿔 및 원뿔 원통형 구조의 양자에서 롤감쇄부의 길이는 몸체 직경의 133%이다.
몸체 직경의 5.7%의 원뿔 원통형 홈 깊이는 몸체 직경의 3.5%의 쌍원뿔 홈의 깊이에 대해서 네 배의 롤감쇄를 제공한다.
본 발명의 유리한 실시예는 길이 방향 축선으로부터 외향으로 연장된 평평한 수직면을 가지는 오목한 플루트(120)를 사용하고 있다. 이 구조는 플루트(120)의 유효 표면적을 증가시키게 된다. 플루트(120)의 길이 대 깊이의 비는 15:1이다. 중간부(110)로서의 텅스텐 실린더는 주변 대기의 온도에 무관하게 크로스오버와 사거리 단축을 확실하게 보장하도록 회전 운동적인 안정성에 맞출 수 있다. 크로스오버 비율은 텅스텐 실린더를 사용한 경우에 +150℃에서 -60℃에 걸치는 포구 온도 범위 내에서 영향을 받지 않게 된다. 플루트(120) 또는 플랫(220)은 텅스텐 실린더 내에 성형되거나 텅스텐 실린더 내에 조각된다.
본 발명의 유리한 실시예를 상세하게 설명하였지만, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 후술한 특허 청구의 범위에서 설명된 바와 같은 본 발명의 범위로부터 이탈하지 않고도 다수의 변경 및 개조를 행할 수 있음은 명백하다.

Claims (14)

  1. 스핀 안정화 발사체(10)에 있어서,
    첨두 아치형 노즈부(20)와;
    후방부(30); 및
    상기 노즈부와 상기 후방부 사이에 배치된 중간부(110)를 포함하고;
    상기 발사체는 회전축선(710)을 가지는 공기 역학적으로 형성된 몸체를 구비하며,
    상기 중간부는 그 외주 표면의 오목부 내에 배치된 길이 방향으로 연장된 롤감쇄 증대부(100)를 포함하며, 상기 롤감쇄 증대부(100)는 상기 발사체(10)가 소정의 사거리에서 회전 운동적으로 불안정하게 되도록 하면서, 상기 소정의 사거리 이후로도 계속 회전 운동적으로 불안정하게 되도록 하는 복수의 부재를 포함하고,
    상기 복수의 부재는 상기 오목부의 깊이 이하로 그리고 발사체의 경계층 운동량 두께의 2배 정도의 높이로 회전축선에 대하여 외향으로 연장하는 것을 특징으로 하는 스핀 안정화 발사체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 노즈부(20)는 그 축방향 치수에 걸쳐서 원뿔형의 모양인 것을 특징으로 하는 스핀 안정화 발사체.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 롤감쇄 증대부의 부재는 상기 몸체 내에 상기 노즈부(20)와 상기 후방부(30) 사이에서 길이 방향으로 연장되는 다수의 인접한 플루트(120)를 포함하고, 상기 플루트는 상기 중간부(110)에서 상기 오목부의 깊이 이하로 회전축선에 대하여 외향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 스핀 안정화 발사체.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 플루트(120)의 개수는 4개 내지 12개 사이인 것을 특징으로 하는 스핀 안정화 발사체.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 발사체는 관련된 플루트(120)의 말단부를 각각 수용하기에 적합한 일련의 슬롯(140)을 가지는 것을 특징으로 하는 스핀 안정화 발사체.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 플루트(120)는 회전축선(710)에 대해 직각으로 방사 방향 외향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 스핀 안정화 발사체.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 롤감쇄 증대부의 부재는 접근 중인 공기의 방향에서 회전축선(710)에 대해서 경사져 있는 것을 특징으로 하는 스핀 안정화 발사체.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 롤감쇄 증대부의 부재는 접근 중인 공기의 방향에서 회전축선(710)으로부터 3°내지 5°사이의 각도로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 스핀 안정화 발사체.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 롤감쇄 증대부의 부재는 몸체 내에 형성되어 상기 노즈부(20)와 상기 후방부(30) 사이에서 길이 방향으로 연장되는 다수의 인접한 플랫(220)을 포함하고, 상기 플랫은 중간부(110)에서 오목부의 깊이 이하로 회전축선에 대해 외향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 스핀 안정화 발사체.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 플랫(220)의 개수는 4개 내지 12개 사이인 것을 특징으로 하는 스핀 안정화 발사체.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 플랫(220)은 발사체의 둘레 주위로 등간격으로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 스핀 안정화 발사체.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 롤감쇄 증대부(100)의 길이는 발사체의 몸체 직경의 1.75 배까지이며, 발사체의 몸체 직경의 3% 내지 7% 사이의 깊이를 각각 가지는 다수의 에어 캐비티(180)를 한정하는 것을 특징으로 하는 스핀 안정화 발사체.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 롤감쇄 증대부(100)는 상기 발사체의 무게중심 부근에 배치되는 것을 특징으로 하는 스핀 안정화 발사체.
  14. 제 1 항에 있어서, 밀폐 밴드(160)가 상기 롤감쇄 증대부(100)와 상기 후방부(30) 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 스핀 안정화 발사체.
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