KR101249772B1 - 고폭약을 구비한 발사체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고폭탄 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일체형 탄체를 가지고, 상기 일체형 탄체 내부에 고폭약 및 추진부가 배치 및 조립되어, 경량화가 가능하고 구조적으로도 안정되고며, 상기 추진부 하단에 항력감소장치를 구비함으로써, 사거리를 극대화할 수 있는 고폭탄 조립체에 관한 것이다.

Description

고폭약을 구비한 발사체 {PROJECTILE WITH HIGH EXPLOSIVE}

본 발명은 고폭약을 구비한 발사체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일체형 탄체를 가지고, 상기 일체형 탄체 내부에 고폭약 및 추진부가 배치 및 조립되어, 경량화가 가능하고 구조적으로도 안정적인 일체형 탄체를 구비하고, 추가적으로 항력감소장치를 구비함으로써 사거리가 극대화되는 고폭탄 조립체를 제공하는 것이다.

일반적으로, 탄약과 같은 발사체는 신관, 탄두 및 추진부로 구성되며, 신관은 기계식, 화공식 또는 전자식 신관으로 나누어질 수 있고, 이러한 신관은 목표물에 충돌하여 폭발하는 충격기능과 설정시간에 의하여 폭발하는 시한기능으로 크게 구분된다. 이러한 기계식/화공식 신관은 견고하고 구조가 간단하지만 은폐물, 엄폐물에 숨어 있는 적을 효과적으로 살상하는 기능면에서는 한계가 있다.

이에 비하여 전자식 신관은 기계식/화공식 신관의 기능을 포함하여 전파를 이용한 근접기능이 있으며 안전을 위한 자폭기능, 관통 후 폭발하는 충격지연기능등 다양한 기능의 복합이 가능하다. 이러한 전자식 신관은 소형이면서 정밀하고 다양한 기능을 조합할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 용도에 맞는 소형의 특수한 전원장치 확보와 열악한 환경에 대한 신뢰성 확보 등의 제약이 따른다.

이러한 신관이 이용되는 포발사용 고폭탄 조립체는 탄체 내부에 충진된 고성능 폭약이 폭발할 때 발생되는 고온 고압 가스에 의해 탄체가 세열, 비산하면서 생성된 파편에 의해 대인 및 대물 표적을 제압하게 된다.

종래의 포발사용 고폭탄의 탄두부는 탄체를 컵형상으로 제작한 후 노징 공정에 의하여 상단의 주둥이부를 오무려서 신관결합부를 형성하고, 그 하단에 추진을 하기 위한 구성인 추진부가 결합된다. 추진부는 중소구경 탄약의 경우 카트리지 타입을 적용하여 황동 또는 철 재질의 탄피를 사용하며, 내부에 추진제를 삽입하고 끝단에 탄두부를 클림핑하여 운용하는 경우가 대부분이며, 곡사포와 같은 대구경 탄약에 있어서는 카트리지가 없이 소진용기에 추진제를 내장하고 포탄을 발사할 때 포강 내에 신관이 결합된 탄두를 삽입하고, 후방에서 소진용기의 추진제 결합체를 삽입하고 폐쇄기를 닫은 다음 사격하여 발사하는 구조를 갖는다. 또한 이러한 탄약의 외주면에는 강선에 의해 회전되어 상기 탄두에 비행 안정성을 부여하는 회전밴드가 설치되어 있어 있다.

지금까지 고폭탄의 비행사거리를 연장하기 위해서 다양한 방법들이 고안되었다. 그 중에서 보조적인 추진부를 탄약에 부착하는 사거리 연장탄에 있어서 종래의 기술에서는 추진부와 탄두부가 분리되는 형태를 사용하고 있으며 이러한 추진부에서는 추진제의 연소에 의하여 고열이 발생하기 때문에, 추진부의 케이스는 열을 단열하기 위한 재질로 제조되어야 하고, 고폭탄의 탄체의 경우에는 파편이 형성될 수 있는 재질로 제조되어야 한다.

그러나, 이렇게 탄두부와 추진부가 별도로 분리된 종래의 사거리 연장 고폭탄은 탄체 제작이 용이하지 않고, 분리된 형태로 결합된 추진부는 취급 중 파손되거나, 탄체로부터 분리되는 문제점이 있었다. 또한, 추진부와 탄체의 결합을 위한 별도의 부재가 필요하고 이는 전체 중량이 증대하는 문제점이 생긴다. 또한, 결과적으로 탄체의 파괴력도 감소하게 된다.

도 1은 이와 같은 종래의 고폭탄의 구조를 도시한다. 도 1에 도시된 고폭탄 조립체는 신관(1), 고폭약 탄체(2), 고폭약(3)으로 구성된 탄두부(10) 및 추진부 케이싱(4), 상기 추진부 케이싱(4)에 형성된 추진부 개구부(5), 상기 추진부 케이싱 내부에 위치하는 추진제(6)로 구성된 추진부(20)로 구성된다.

이와 같은 종래의 고폭탄 조립체에서 탄체는 파편이 형성될 수 있는 재질로 제작되고, 추진제(6)의 연소에 의한 열이 전도되어 탄체 내부에 있는 고폭탄을 반응시키는 것을 방지하기 위하여, 추진제 케이싱(4)를 단열성이 좋은 별도의 재질로 제작한다.

그러나, 이와 같은 구조에서는 추진제(6)에서 발생하는 가스가 추진부(20)와 탄두(10)의 접합부위, 더욱 구체적으로는 추진부 케이싱(4)과 고폭약(3)을 둘러싸는 고폭약 탄체(2) 사이의 접합부위에 들어가게 되어, 탄두와 추진부가 분리되는 경우가 자주 발생한다.

또한, 종래의 고폭탄은 발사 충격으로부터 탄체의 안전성을 확보하기 위한 추진부와 분리되어 탄체 밑면이 밀폐된 별도의 고폭약 탄체(2)를 사용하였으나, 이 경우 탄체는 일정한 파편 형상을 갖도록 설계 혹은 제작할 수 없으므로 내부에 충진된 고폭약의 폭발시 불균일한 자연형 파편을 발생하게 되며 이때 탄체 세열에 에너지가 많이 소모되고, 파편의 크기 및 비산 방향이 불균일하여 위력이 감소하는 문제점이 있다.

또한, 상기와 같은 종래의 고폭탄은 매우 빠른 속도로 비행하게 되고 비행시, 탄저부에 생기는 진공에 의한 항력에 의하여 탄의 비행방향과 반대 방향으로 힘을 받게 되어, 사거리가 감소한다는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 고폭탄에서의 문제점을 해결하기 위하여 일체형 탄체를 가지고, 상기 일체형 탄체 내부에 고폭약 및 추진부가 배치 및 조립되어, 경량화가 가능하고 구조적으로도 안정적인 일체형 탄체를 구비하고, 추가적으로 항력감소장치를 구비함으로써 사거리가 최대한 연장되는 고폭탄 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여,

일단에 신관이 구비된 일체형 탄체;

상기 일체형 탄체 내부에 배치되는 고폭약;

상기 일체형 탄체 내부에 배치되는 추진부; 및

상기 추진부 하단에 배치된 항력감소장치를 포함하고,

상기 일체형 탄체는 상기 고폭약으로부터 상기 추진부까지를 모두 덮도록 일체형으로 연장되어 있고, 추진부측 단부가 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 고폭탄 조립체 를 제공한다.

본 발명에서는, 상기 고폭약과 상기 추진부를 분리하는 고폭 충전 마개를 더 포함하고, 상기 고폭 충전 마개는 상기 고폭약의 신관 반대측 단부를 밀폐하고, 상기 고폭약을 지지할 수도 있다.

본 발명에서는, 상기 고폭 충전 마개에 결합된 고폭 절연판을 더 포함할 수도 있다.

본 발명에서는, 상기 고폭 충전 마개의 측면에는 측면홈이 형성되어 있고, 상기 측면홈에 삽입되기 위한 오링을 더 포함할 수도 있다.

본 발명에서는, 상기 고폭 충전 마개의 전면에는 조립 치구와 결합하는 치구홈이 형성되어 있을 수도 있다.

본 발명에서는, 상기 고폭 절연판은 고분자 화합물로 구성될 수도 있다.

본 발명에서는, 상기 고폭 절연판은 페놀계열의 폴리머 소재로 구성될 수도 있다.

본 발명에서는, 상기 추진부는 추진제; 상기 추진제를 감싸는 추진제 케이싱; 및 상기 추진제 케이싱에 부착되어 있는 추진장치를 포함할 수도 있다.

본 발명에서는, 상기 추진제 케이싱의 상기 고폭탄측 단부면에는 추진기관 절연판이 구비되어 있고, 상기 추진기관 절연판은 소정의 폭을 갖는 중심부가 돌출된 형태일 수도 있다.

본 발명에서는, 상기 추진기관 절연판 고분자 화합물로 구성될 수도 있다.

본 발명에서는, 상기 추진기관 절연판은 페놀계열의 폴리머 소재로 형성될 수도 있다.

본 발명에서는, 상기 추진제 케이싱의 외주면에는 결합 돌출부가 형성되어 있고, 상기 일체형 탄체의 내주면에는 상기 결합 돌출부에 상응하는 홈부가 형성되어 있음으로써, 상기 추진제 케이싱의 회전을 방지할 수도 있다.

본 발명에서는, 상기 일체형 탄체 외주면에 강선에 의해 회전되어 비행 안정성을 부여하는 회전탄대가 형성되어 있을 수도 있다.

본 발명에서는, 상기 항력감소제 케이싱은 상기 일체형 탄체에 결합되어 있고, 상기 항력감소제 케이싱과 상기 일체형 탄체의 결합부위에는 가스 밀폐를 위한 오링이 구비되어 있을 수도 있다.

본 발명에서는, 상기 항력감소제 케이싱에는 밑마개가 일체형으로 구비되어 있을 수도 있다.

본 발명에서는, 상기 항력감소제 케이싱의 하부에는 별도의 밑마개가 결합되고, 상기 항력감소제 케이싱과 밑마개의 결합부위에는 가스 밀폐를 위한 오링이 구비되어 있을 수도 있다.

본 발명의 고폭탄 조립체는 취급 부주의에 의한 탄두부와 추진부의 결합부 파손을 방지함과 동시에 상기 결합부 및 전체에 있어서 경량화가 가능하다.

또한, 본 발명의 고폭탄 조립체는 제작 공정이 난이한 탄두부의 탄체에 대한 노징공정을 적용하지 않고, 하부가 개구된 일체형 탄체탄를 사용하기 때문에, 제작과정에서 경제성을 확보할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 본 발명의 고폭탄 조립체는 일체형 탄체를 사용함으로써, 결합부위에 소요되는 탄체의 두께 변화가 방지되고, 불필요한 부품이 생략됨에 따라 탄두 중량을 국제규격에 맞출 수 있으며, 중량 및 외형 형상을 표준화가 용이하여, 상호호환성이 향상되며, 상용되는 추진장약 및 화포를 공용으로 사용할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 본 발명의 고폭탄 조립체는 불필요한 결합부를 없앰으로써 얻어진 공간에 로켓 보조 추진제등을 추가하거나 혹은 추진부를 개조함으로써, 사거리연장성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 고폭탄 조립체는 일체형 탄체로 제작되어 외부표면이 매끄러워질 수 있고, 내부에 충진된 고폭약의 폭발시 탄체 세열에 대한 에너지 소모를 감소시켜, 결과적으로 파편의 크기 및 비산 방향을 균일하게 하여 위력을 증가시키는 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 본 발명의 고폭탄 조립체는 보조추진제를 포함하는 추진부 하단에, 항력감소장치를 구비함으로써, 고폭탄 조립체가 고속으로 비행시, 탄저부에 생기는 진공에 의한 항력에 의하여 탄의 비행방향과 반대 방향으로 힘을 받게 되어, 사거리가 감소한다는 문제점을 예방하여, 결과적으로 사거리를 극대화할 수 있다.

도 1은 종래의 고폭탄의 개략도.
도 2은 본 발명의 고폭탄 조립체의 단면도.
도 3는 본 발명의 고폭탄 조립체의 고폭 충전 마개.
도 4은 본 발명의 추진기관 절연판.
도 5는 본 발명의 고폭 절연판.
도 6은 본 발명의 추진제 케이싱.
도 7은 본 발명의 항력감소제의 측단면도.
도 8은 본 발명의 항력감소제의 사시도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예의 고폭탄 조립체의 단면도.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

본 발명은 기존의 사거리 연장 고폭약 조립체의 가장 큰 취약점인 발사시 탄두부와 추진부의 분리현상을 개선하고, 탄두부의 고폭약 탄체와 추진부 케이싱을 일체형으로 제작하고, 추진부의 내열성을 강화하는 것을 기술적 요지로 한다.

기존의 탄두부의 고폭약 탄체와 추진부의 케이싱을 분리해서 제작했던 이유는 추진부 내부 구성품인 보조추진기관을 추진제 케이싱 내부에 탑재하기 위해서 추진제 케이싱을 별도의 탄체로 분리 제작하여 고폭약 탄체와 결합할 수 밖에 없었기 때문이다. 탄두부의 고폭약 탄체는 파열되어 파편화 되는 특성을 요구하고, 추진부 케이싱은 내열성을 요구하므로 각각 그에 맞는 재질을 사용하는 장점은 있었으나 기본적으로 보조추진기관을 장착하기 위해서는 본 발명과 같은 혁신적 방안을 제시하지 않고는 구조적으로 다른 대안이 없었다.

그러나, 본 발명에서는 탄체 제작시 사용하는 재질을 추진부까지 연장되도록 고폭약 조립체의 외면을 전체를 덮는 탄체를 일체형으로 제작하되, 이러한 일체형 탄체에 의하여 저하되는 내열성을 보강하기 위해 추진부에 특수한 케이싱 부재, 절연부재, 및 이와 관련된 추가 구조체들을 구비시키고, 이와 같은 추진부 내부에 추진제를 결합하는 구조로 설계되었다.

또한, 본 발명에서는 고폭탄 조립체 전체를 둘러싸는 탄체를 일체형으로 하고, 탄체의 신관 반대측 단부를 개방형으로 하여, 결과적으로 고폭약이 들어있는 탄체의 하부면을 개방시키는 구조를 가지게 함으로써, 탄체제작 공정이 더욱 용이하게 되었으며, 탄체의 구조 역시 내부에 다른 기능을 하기 위한 구성요소를 추가하기 용이한 구조로 되어 있어 살상위력을 극대화 할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에서는 이러한 고폭약과 추진제 사이의 절연성을 확보하기 위해 절연재를 삽입하였다.

기존의 고폭탄의 경우 고폭약이 저장되어 있는 탄두부의 탄체의 밑면이 일체형으로 구성되어 있어 탄두부의 탄체 제작시 노징공정에 인력과 시간이 많이 소요되었으나, 본 발명에서는 이와 같은 문제점이 개선될 수 있다.

또한, 탄체의 밑면이 분리, 즉 개방형으로 되어 있는 경우 본 발명에서는 추진제 연소시 추진부에서 고폭약으로 고온의 가스가 침투될 우려가 있으므로 이 부분을 보완하기 위해 밀폐 및 씰링 부재로서, 고폭 충전 마개 및 이에 부착된 오링이 구비된다.

종래의 고폭탄은 매우 빠른 속도로 비행하게 되고 비행시, 탄저부에 생기는 진공에 의한 항력에 의하여 탄의 비행방향과 반대 방향으로 힘을 받게 되어, 사거리가 감소한다는 문제점이 있다.

그러나, 본 발명에서는 추진부 하단에 항력감소장치를 구비시킴으로써, 고속으로 비행시 탄저부에 일정량의 가스 공급을 하여, 비행중인 탄의 탄저부에 발생하는 진공에 의한 항력을 감소시키고, 결과적으로 사거리를 극대화시킬 수 있는 이점이 있다.

이와 같은 본 발명의 고폭탄 조립체의 구체적인 구성은 다음과 같다.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 고폭탄 조립체을 도시한다.

도 2 에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 고폭탄 조립체는 신관(101), 일체형 탄체(102), 상기 일체형 탄체 내부에 배치된 고폭약(103), 추진제 케이싱(104), 상기 추진제 케이싱(104)과 상기 고폭약(103)을 분리시키는 고폭 충전 마개(110), 고폭절연판(120), 상기 추진제 케이싱(104)에 부착되어 있는 추진기관 절연판(130), 추진장치(107), 및 상기 추진장치(107)의 하부에 배치된 항력감소제 케이싱(201), 항력감소제(202)를 포함하는 항력감소장치(200)를 포함한다.

구체적으로, 본 발명의 고폭탄 조립체는 일단에 신관(101)이 구비된 일체형 탄체(102), 상기 일체형 탄체 내부에 배치되는 고폭약(103), 및 상기 일체형 탄체 내부에 배치되는 추진부를 포함하고, 상기 일체형 탄체(102)는 상기 고폭약(103)에서 상기 추진부를 모두 덮도록 일체형으로 연장되어 있고, 추진부측 단부가 개방되어 있다.

또한, 상기 추진부는 추진제(106), 상기 추진제를 감싸는 추진제 케이싱(104), 및 상기 추진제 케이싱(104)에 부착되어 있는 추진장치(107)를 포함한다. 또한, 추진장치(107)는 추진제를 점화시키고, 추진 가스가 배출되는 배출구가 형성되어 있고, 이러한 작용에 의하여 추진력을 얻기 위한 고폭탄 조립체에서 사용되는 통상적인 장치를 지칭한다. 이러한 추진부는 고폭탄 조립체의 사거리를 연장시키기 위함이다. 이와 같은 추진부의 추진제는 고폭탄 조립체가 발사된 후 6 ~ 10 초가 경과한 후에 점화되어, 1 ~ 3 초 정도 연소하면서 추가적인 추진력을 제공한다.

즉, 도 2 에 도시된 바와 같이 본 발명의 고폭탄 조립체는 탄두부와 추진부가 별도로 분리되어 있지 않고, 동일한 재질의 일체형 탄체(102) 내부에 고폭약(103) 및 추진제(106)가 배치되어 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 고폭약(103)과 상기 추진부를 분리하는 고폭 충전 마개(110)를 더 포함하고, 상기 고폭 충전 마개(110)는 상기 고폭약(103)의 신관(101) 반대측 단부를 밀폐한다.

반면, 종래의 고폭탄 조립체는 도 1 에 도시된 바와 같이 고폭약(3)이 들어있는, 바닥이 막힌 항아리 모양의 고폭약 탄체(2)를 갖는 탄두부(10)와 이와 별도로 제작된 추진제(6) 등을 포함하는 추진부(20)가 별도의 결합장치 혹은 결합구조에 의하여 결합된 형태이나, 본 발명에서는 신관 반대측, 즉 추진부측 단부에 개구부를 구비하는 하나의 일체형 탄체(102)에 상기 개구부를 통하여, 고폭약(103)을 삽입하거나, 고폭 충전 마개(110) 및 고폭 절연판(120)을 삽입하여고, 고폭약(103)을 충전하여 하나의 일체형 탄체(102) 내에서 고폭약 부분에 대한 외부와의 반응 혹은 접촉을 차단한다.

이후, 추진제(106)를 내부에 저장하고 있는 추진제 케이싱(104)를 삽입하고, 추진장치(107) 등을 결합시킴으로써, 고폭탄 조립체를 제조할 수 있다.

즉, 본 발명에서는 일체형 탄체(102)의 일측 개구부를 통하여 추진제(106) 및 추진장치(107)을 포함한 추진부를 탄체 내부로 삽입하는 구조를 적용할 수 있다.

구체적으로, 본 발명에서는 신관 반대측에 개구부를 구비하는 일체형 탄체(102)를 적용하고 내부에 고폭 충전 마개(110)를 결합함으로써 내부에 고폭약(103)이 충전되는 공간을 형성하며, 이후 일체형 탄체(102)의 개구부를 통하여 추진부 및 혹은 추진을 보조하는 추가 장치를 장착할 수 있기 때문에, 추진부의 장착이 용이할 뿐만 아니라 추진부의 구성요소의 변경 역시 용이하게 할 수 있다.

본 발명에서는, 이러한 일체형 탄체(102)를 구비함으로써, 탄두의 탄체와 추진부가 분리되어 있는 종래의 발명에서 발생하는 문제점인 연소시 추진부와 탄두의 분리를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 일체형 탄체(102)에서 고폭약을 외부로부터 더욱 확실하게 차단하기 위하여, 강재로 제작된 고폭 충전 마개(110) 및 고폭절연판(120)을 구비한다. 이와 같은 고폭 충전 마개(110) 및 고폭절연판(120)의 하측에 추진제(106), 추진제 케이싱(104) 및 추진장치(107)가 포함된 추진부가 배치되어 있다.

즉, 고폭약(103) 및 추진제(106)가 모두 일체형 탄체(102) 내부에 있기 때문에, 연소시 고폭약(103)과 추진제(106)가 연결되는 부분이 가스에 의하여 분리되지 않는다.

한편, 본 발명의 상기 일체형 탄체(102)는 탄소를 0.5% ~ 0.7% 를 함유하고, 망간을 0.80 ~ 0.90%를 함유하는 강으로 제조됨이 바람직하다. 예를들어, 본 발명의 일체형 탄체는 파편이 쉽게 형성될 수 있는 재질로 성형함이 바람직하다.

한편, 이와 같은 일체형 탄체(102)로 추진제(106)를 포함하는 추진부까지 감싸는 경우, 추진제(106)의 열이 고폭약(103)으로 전달되는 것 및 추진제(106)의 연소에서 발생하는 가스가 고폭약(103)으로 전달되는 것을 방지하기 위하여, 절연 및 밀폐를 하기 위한 구성이 필요하다.

이러한 절연 및 밀폐 구성과 관련하여, 본 발명의 고폭탄 조립체는 상기 도 1 에 도시된 바와 같이 추진제 케이싱(104), 상기 추진제 케이싱(104)에 부착된 추진기관절연판(130), 고폭 절연판(120), 및 고폭 충전 마개(110)를 구비하고 있다.

도 3 은 본 발명의 일 실시예의 고폭 충전 마개(110)를 더욱 상세하게 도시한다. 상기 도 3 의 (a) 는 도 2 에서와 같은 방향에서 바라본 고폭 충전 마개(110)의 측면도, (b) 는 도 2 에서 우측 방향으로 바라본 고폭 충전 마개(110)의 평면도, (c) 는 고폭 충전 마개(110)의 일부의 확대도이다.

고폭 충전 마개(110)는 일차적으로 일체형 탄체 (102) 내부에 배치된 고폭약(103)을 추진부로부터 분리하고, 또한 고폭약(103)을 충전한 후에 이를 밀폐하는 역할 및 발사 하중에 의한 고폭약을 지지하는 역할을 한다.

이러한 고폭 충전 마개(110)는 일체형 탄체(102)의 단면과 같은 형상을 갖고, 강재로 제작되며, 측면에 오링이 장착되는 측면홈(111)이 형성되어 있다. 이러한 측면홈(111)에는 온도 -60~240°C 에서 내구성을 갖는 특수오링(113)이 결합되어 있고, 이러한 고폭 충전 마개(110)은 일체형 탄체(102) 및 일체형 탄체의 외주면을 관통하는 나사에 의하여 결합하거나, 일체형 탄체(102)의 내측면에 형성된 나사홈 및 고폭 충전 마개(110)의 외측면에 형성된 나사산에 의하여 결합되거나, 혹은 일체형 탄체(102)의 내경을 일체형 탄체(102)의 하부 개구부에서 신관(101)측으로 갈수록 감소시킴으로써, 강재인 고폭 충전 마개(110)를 일체형 탄체(102)의 내부로 밀어 일체형 탄체(102)의 내부에 결합시킬 수도 있다. 후술하는 고폭절연판(120), 추진제 케이싱(104)도 상기와 같은 방법으로 일체형 탄체(102)에 결합된다.

또한, 고폭 충전 마개(110)에는 상기와 같은 일체형 탄체(102)와의 결합시 조립 치구 사용을 더욱 용이하게 하기 위하여 조립 치구와 결합하기 위한 치구홈(112)를 구비한다.

이와 같은 고폭 충전 마개(110)는 추진제(106)의 연소열에 의한 온도가 높은 가스가 고폭약(103)으로 침투되는 것을 더욱 확실하게 방지하기 위하여, 오링(130)을 고폭 충전 마개(110)의 측면홈(111)에 삽입할 수 있고, 이러한 구성에 의하여 가스 침투를 더욱 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 상기 고폭 충전 마개(110)는 상기와 같은 씰링 기능뿐만 아니라 고폭탄 조립체 발사시 발생하는 충격력으로부터 고폭약(103)이 후방으로 밀리는 것을 방지하는 지지 기능을 수행한다. 이러한 고폭 충전 마개(110)는 도 3 에 도시된 바와 같이 일체형 탄체(102)와의 결합면적을 넓히면서 무게 감소를 위해 전체 두께에 비해 바닥이 얇은 구조를 갖는 것이 바람직하다.

구체적인 치수와 관련하여, 고폭 충전 마개의 지름(117)은 바람직하게는 110 ~ 140mm, 더욱 바람직하게는 120mm이고, 전체 길이(115)는 바람직하게는 10 ~ 18mm, 더욱 바람직하게는 14mm이고, 측면홈을 제외한 길이(116)은 바람직하게는 6 ~ 12mm, 더욱 바람직하게는 9mm이다. 본 발명은 이와 같은 치수를 가짐으로써 절연 및 밀폐 기능을 더욱 효율적으로 수행할 수 있다.

도 4 는 고폭 절연판(120)을 도시한다. 이러한 고폭절연판(120)은 고분자 화합물 소재로 되어 있으며, 더욱 바람직하게는 페놀 계열의 폴리머 소재로 되어 있고 열에 더욱 취약한 고폭약(103)을 추진제(106) 연소열로부터 보호하는 역할을 한다. 이와 같은 고폭 절연판(120)은 고폭 충전 마개(110)의 추진부측 면에 적층된다.

구체적인 치수와 관련하여, 고폭 절연판의 지름(122)은 바람직하게는 120 ~ 140mm, 더욱 바람직하게는 128mm이고, 전체 길이(121)는 바람직하게는 2 ~ 5mm, 더욱 바람직하게는 4mm이다. 본 발명은 이와 같은 치수를 가짐으로써 충분한 탄체 내부 공간을 확보하면서, 절연 기능을 더욱 효율적으로 수행할 수 있다.

도 5는 추진기관 절연판(130)을 도시한다. 이러한 추진기관 절연판(130)은 추진부의 추진제(106)의 연소시 발생하는 고열이 고폭약(103)에 전달되지 않도록 하기 위함이고, 고분자 화합물 소재로 되어 있으며, 열에 더욱 취약한 고폭약(103)을 추진제 연소열로부터 보호하는 역할을 한다.

이와 같은 추진기관 절연판(130)은 추진제 케이싱(104)의 고폭약(103)측 단부 내면에 결합된다.

이러한 추진기관 절연판(130)은 도 5 에 도시된 바와 같이 중앙부가 가장자리부보다 원형으로 돌출된 형태이다. 이는 추진제(106)의 중심부에서 고온의 열이 발생함을 고려하여 빈 공간을 활용하여 추진기관 절연판(130)의 중심부를 두껍게 구성한 것이다.

구체적인 치수와 관련하여, 추진기관 절연판(130)의 지름(132)은 바람직하게는 98 ~ 110mm, 더욱 바람직하게는 104mm이고, 전체 길이(134)는 바람직하게는 10 ~ 15mm, 더욱 바람직하게 14mm 이고, 전체 길이에서 상기 중앙의 돌출부를 뺀 길이(133)는 2 ~ 5mm, 더욱 바람직하게는 4mm 이고, 상기 돌출부의 전체 너비(135)는 바람직하게는 40 ~ 45mm, 더욱 바람직하게는 43mm이고, 상기 돌출부의 상면의 너비(136)는 바람직하게는 15 ~ 25mm, 더욱 바람직하게는 20mm이다. 본 발명의 추진기관 절연판(130)은 이와 같은 치수를 가짐으로써 충분한 탄체 내부 공간을 확보하면서, 절연 기능을 더욱 효율적으로 수행할 수 있다.

도 2 에 도시된 바와 같이 추진제 케이싱(104) 안에는 추진제(106)가 배치되어 있고, 고폭약(103) 측을 향하여 상기 추진기관 절연판(130), 고폭절연판(120), 고폭 충전 마개(110)가 차례로 적층되어 있다.

이러한 추진부의 추진제(106)는 추진제 케이싱(104)에 둘러싸여 일체형 탄체(102) 내부에 장착되는 구조이며, 상기 추진제 케이싱(104)에는 추진제(106)의 연소시 발생하는 가스가 외부로 새어 나가지 않도록 오링으로 실링되어 있음이 바람직하다.

더욱 바람직하게는, 이러한 추진부의 추진제 케이싱(104)은 발사시 일체형 탄체(102)의 회전에 따라 추진제 케이싱(104)가 내부에서 따로 회전하지 않도록 회전 방지수단이 구비됨이 바람직하고, 도 6에 도시된 바와 같이 이러한 회전 방지수단으로 추진제 케이싱(104)의 외주면에는 결합 돌출부(140)가 형성되어 있고, 일체형 탄체(102)의 내주면에는 상기 결합 돌출부(140)에 상응하는 홈부(미도시)가 형성되어 있다. 혹은 반대로, 추진제 케이싱(104)의 외주면에 홈부가 형성되어 있고, 일체형 탄체(102)의 내주면에 돌출부가 형성되어 있을 수도 있다.

바람직하게는, 추진제 케이싱(104)는 무게 절감을 위해 측면부에 다수의 홈을 가질 수도 있다.

바람직하게는 상기 일체형 탄체 외주면에 강선에 의해 회전되어 탄두에 비행 안정성을 부여하는 회전탄대가 형성되어, 탄두의 비행에 안정성을 부여할 수도 있다. 이와 같은 실시예에서는 회전탄대가 장착되어 회전하면서 비행하게 되므로 바람이나 대기 환경과 같은 외부 영향을 배제하여 원거리 비행시 비행 안정성을 확보할 수 있다.

구체적으로, 상기 회전탄대는 금속 분말을 이용하여 소결방식으로 제작하거나, 철, 동, 황동 또는 플라스틱과 같은 기초 재료를 가공하여 다양한 형태로 가공하여 사용할 수 있다. 이와 같은 회전 탄대는 발사기의 내부에 미리 형성된 강선의 홈에 삽입된다. 따라서, 상기 분산탄 조립체가 나선형으로 형성된 상기 강선을 통과하면서 자연적으로 강한 회전력이 발생하게 되고, 이 회전력에 의하여 총기나 화포의 내부를 벗어난 분산탄 조립체가 안정적인 비행을 하게 되고 원거리까지 이동하게 된다.

또한, 본 발명에서는 추진부 하측에 항력감소장치(200)를 구비한다. 상기 항력감소장치(200)는 항력감소제 케이싱(201) 및 항력감소제(202)를 포함한다.

항력감소제 케이싱(201)은 상면 및 하면에 원형의 관통부가 있고, 상면의 관통부를 통하여, 추진제(104) 연소시 발생되는 열이 전달되어, 항력감소제(202)가 연소된다.

이와 같이 항력감소제(202)가 연소됨으로써, 고속으로 비행시 탄저부에 일정량의 가스 공급을 지속적으로 하여, 비행중인 고폭탄 조립체의 탄저부에 발생하는 진공에 의한 항력을 감소시키고, 결과적으로 사거리를 극대화시킬 수 있다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기와 같은 항력감소제(202)는 세부적으로 분절된 고리 형상의 다수의 추진제 그레인 세그먼트(203), 상기 추진제 그레인 세그먼트(203)를 보호하도록 도포된 인히비터(205), 상기 추진제 그레인 세그먼트(203)를 이격시키는 간극제(204)를 포함한다.

이와 같은 항력감소제(202)는, 추진부의 연소열에 의하여 각각의 추진제 그레인 세그먼트(203)의 인히비터가 도포되지 않은 표면에서 연소가 시작하여, 일정량의 연소가스가 지속적으로 발생하게 된다. 이와 같은 연소가스는 비행중인 고폭탄 조립체의 탄저부에 생기는 진공에 의한 항력을 감소시킴으로써 탄의 사거리를 증대시킨다.

이와 같은 추진제 그레인 세그먼트(203)는 알루미늄파우더나 베릴륨파우더로 구성되고, 인히비터는 내열성이 우수한 하이드록시 터미제이티드 폴리부타디넨(HTPB)와 같은 고무장 재료로 구성되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 항력감소제(202)는 고폭탄 조립체가 발사된 후 6 ~ 10 초가 경과한 후에 추진제가 점화될 때, 추진제의 연소열에 의하여 점화되고, 이후 25 ~ 35 초 정도 연소되면서, 연소가스를 탄저부로 지속적으로 배출한다.

또한 로켓 추진기관인 추진제 케이싱(104)의 단면 개구부를 통해 점화된 추진제는 개구부(222)를 통해 분출되며, 이때 개구부(222)는 노즐 형태로 제작되어 추진제의 연소 시간과 추력이 조절 가능하도록 제작할 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 항력감소제 케이싱(201)은 일체형 탄체(102)와 나사 결합 방식으로 결합되고, 바람직하게는 항력감소제 케이싱(201)의 외면에 가스 밀폐를 위한 오링을 삽입하기 위한 홈이 형성되어 있고, 이와 같은 홈에 가스 밀폐를 위한 오링(210)이 삽입되고, 항력감소제 케이싱(201)은 밑마개와 일체형으로 구성되어 있다.

이와 같은 구성에서, 일체형 탄체(102) 내부에 로켓 추진기관인 추진제 케이싱(104)을 삽입하고 밑마개와 일체형으로 결합된 항력감소제 케이싱(201)을 일체형 탄체(102)와 체결하며, 체결부위에서는 상기 오링(210)으로 가스가 새지 않도록 할 수 있다.

즉, 본 발명에서는 추진부 하단에 항력감소장치를 구비시킴으로써, 고속으로 비행시 탄저부에 일정량의 가스 공급을 하여, 비행중인 고폭탄의 탄저부에 발생하는 진공에 의한 항력을 감소시키고, 결과적으로 사거리를 극대화시킬 수 있는 이점이 있다.

그러나, 종래의 고폭탄은 매우 빠른 속도로 비행하게 되고 비행시, 탄저부에 생기는 진공에 의한 항력에 의하여 탄의 비행방향과 반대 방향으로 힘을 받게 되어, 사거리가 감소한다는 문제점이 있다.

상기와 같은 본 발명은 일체형 탄체를 사용하면서도 효과적으로 추진부로부터의 열이 고폭약으로 전달되지 않도록 함으로써, 추진제가 연소시에도 고폭약을 안전하게 보호할 수 있고, 또한 파편이 잘 형성되는 일체형 탄체를 고폭탄 조립체 전체에 걸쳐 사용하기 때문에 고폭약의 폭발시 다수의 파편을 만들어낼 수 있을 뿐만 아니라, 종래의 기술과 같이 고폭약과 추진부가 분리되는 현상을 방지할 수 있다.

특히, 종래의 고폭탄 조립체에서는 추진부에서의 발생한 가스가 고폭약이 들어있는 탄두와 추진부 사이의 접합부로 새어들어가서 추진부와 탄두부를 분리시키는 일이 있었지만, 본 발명에서는 이와 같은 현상을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 일체형 탄체를 사용함으로써, 사거리 연장용 고폭탄에 있어서 탄두 중량 제한, 탄두 노징 공정의 난이도, 및 추진부의 분리 등의 문제점을 해결할 수 있다.

즉, 본 발명의 고폭탄은 탄체를 일체형으로 제작한 일체형 탄체를 이용하고, 일체형 탄체 내부에 고폭약을 충진하고, 일체형 탄체 내부에 고폭 충전 마개를 결합한 후 그 하부에 추진부를 삽입하는 구조를 적용함으로써 상기 문제점을 해결할 수 있고, 또한, 그 제작과정에 있어서도 탄체 제작이 용이해지고, 불필요한 결합부가 최소화되어 탄약의 취급이 용이해지며, 추진제 연소시 발생 가능한 탄체 분리 현상을 미연에 예방할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

한편, 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에서는 항력감소제 케이싱(201)과 밑마개(220)가 분리되어 있다. 또한 추진제 케이싱(104)의 바닥부 둘레의 구조가 라운딩된 형태에서 수직한 형태로 변경되어 있다.

이와 같은 본 발명에서는, 가스 밀폐를 위하여 일체형 탄체(102)와 항력감소제 케이싱(201) 사이의 오링(210)이 구비되어 있을 뿐만 아니라, 항력감소제 케이싱(201)과 밑마개(220) 사이에도 오링(221)이 구비되어 있다.

또한, 로켓 추진제의 점화가스의 침투를 더욱 확실하게 방지하기 위하여, 고정용 압착 오링(211)이 일체형 탄체(102)와 항력감소제 케이싱(201) 사이에 배치되어 있다.

이와 같은 구성을 갖는 도 9에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서는 로켓 추진기관인 추진제케이싱(104)을 삽입하고 항력감소제 케이싱(201)을 체결하며, 보조 추진제의 삽입을 용이하도록 밑마개(220)를 분리 삽입할 수 있다.

본 발명의 고폭탄은 고폭약 대신 연막제, 조명제, 훈련용 부재가 채워질 수 있고 또한 다른 포발사탄에도 상기 구조를 그대로 적용할 수 있다.

이상 본 발명의 특정 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술사상은 첨부된 도면과 상기한 설명내용에 한정하지 않으며 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이며, 이러한 형태의 변형은, 본 발명의 정신에 위배되지 않는 범위 내에서 본 발명의 특허청구범위에 속한다고 볼 것이다.

101: 신관
102: 일체형 탄체
103: 고폭약
104: 추진제 케이싱
200: 항력감소장치

Claims (18)

1. 일단에 신관이 구비된 일체형 탄체;
   상기 일체형 탄체 내부에 배치되는 고폭약;
   상기 일체형 탄체 내부에 배치되는 추진부; 및
   상기 추진부 하단에 배치된 항력감소장치를 포함하고,
   상기 일체형 탄체는 상기 고폭약으로부터 상기 추진부까지를 모두 덮도록 일체형으로 연장되어 있고, 추진부측 단부가 개방되어 있고,
   상기 고폭약과 상기 추진부를 분리하는 고폭 충전 마개를 더 포함하고,
   상기 고폭 충전 마개는 상기 고폭약의 신관 반대측 단부를 밀폐하고, 상기 고폭약을 지지하는 것을 특징으로 하는 고폭약을 구비한 발사체.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 고폭 충전 마개에 결합된 고폭 절연판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고폭약을 구비한 발사체.
4. 청구항 1 또는 청구항 3 에 있어서,
   상기 고폭 충전 마개의 측면에는 측면홈이 형성되어 있고,
   상기 측면홈에 삽입되기 위한 오링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고폭약을 구비한 발사체.
5. 청구항 1 또는 청구항 3 에 있어서,
   상기 고폭 충전 마개의 전면에는 조립 치구와 결합하는 치구홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 고폭약을 구비한 발사체.
6. 청구항 3 에 있어서,
   상기 고폭 절연판은 고분자 화합물로 구성된 것을 특징으로 하는 고폭약을 구비한 발사체.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 고폭 절연판은 페놀계열의 폴리머 소재로 구성된 것을 특징으로 하는 고폭약을 구비한 발사체.
8. 청구항 1에 있어서
   상기 추진부는 추진제;
   상기 추진제를 감싸는 추진제 케이싱; 및
   상기 추진제 케이싱에 부착되어 있는 추진장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 고폭약을 구비한 발사체.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 추진제 케이싱의 상기 고폭약측 단부면에는 추진기관 절연판이 구비되어 있고,
   상기 추진기관 절연판은 소정의 폭을 갖는 중심부가 돌출된 형태인 것을 특징으로 하는 고폭약을 구비한 발사체.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 추진기관 절연판은 고분자 화합물로 구성된 것을 특징으로 하는 고폭약을 구비한 발사체.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 추진기관 절연판은 페놀계열의 폴리머 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 고폭약을 구비한 발사체.
12. 청구항 8에 있어서,
    상기 추진제 케이싱의 외주면에는 결합 돌출부가 형성되어 있고, 상기 일체형 탄체의 내주면에는 상기 결합 돌출부에 상응하는 홈부가 형성되어 있음으로써, 상기 추진제 케이싱의 회전을 방지하는 것을 특징으로 하는 고폭약을 구비한 발사체.
13. 청구항 1에 있어서,
    상기 일체형 탄체 외주면에 강선에 의해 회전되어 비행 안정성을 부여하는 회전탄대가 형성되는 것을 특징으로 하는 고폭약을 구비한 발사체.
14. 청구항 1에 있어서,
    상기 항력감소장치는 항력감소제 및 상기 항력감소제를 덮는 항력감소제 케이싱을 구비하고,
    상기 항력감소제는 분절된 고리 형상의 다수의 추진제 그레인 세그먼트, 상기 추진제 그레인 세그먼트를 보호하도록 도포된 인히비터, 및 상기 추진제 그레인 세그먼트를 이격시키는 간극제를 포함하는 것을 특징으로 하는 고폭약을 구비한 발사체.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 추진제 그레인 세그먼트는 알루미늄파우더나 베릴륨파우더로 구성되는 것을 특징으로 하는 고폭약을 구비한 발사체.
16. 청구항 14에 있어서,
    상기 항력감소제 케이싱은 상기 일체형 탄체에 결합되어 있고,
    상기 항력감소제 케이싱과 상기 일체형 탄체의 결합부위에는 가스 밀폐를 위한 오링이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 고폭약을 구비한 발사체.
17. 청구항 16에 있어서,
    상기 항력감소제 케이싱에는 밑마개가 일체형으로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 고폭약을 구비한 발사체.
18. 청구항 16에 있어서,
    상기 항력감소제 케이싱의 하부에는 별도의 밑마개가 결합되고,
    상기 항력감소제 케이싱과 밑마개의 결합부위에는 가스 밀폐를 위한 오링이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 고폭약을 구비한 발사체.

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