KR101259736B1 - 자탄을 구비한 발사체 - Google Patents

Abstract

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

Description

자탄을 구비한 발사체 {PROJECTILE WITH SUBMUNITION}

본 발명은 일체형 탄체를 구비하는 분산탄 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일체형 탄체를 가지고, 상기 일체형 탄체 내부에 방출장약, 분산자탄, 및 추진부가 배치 및 조립되어, 경량화가 가능하고 구조적으로도 안정적인 일체형 탄체를 구비하고, 추가적으로 항력감소장치를 구비함으로써 사거리가 극대화되는 분산탄 조립체를 제공하는 것이다.

일반적으로, 탄약은 신관과 탄두 및 추진부로 구성되며, 신관은 기계식, 화공식 또는 전자식 신관으로 구성되며, 이러한 신관의 기능은 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 다양한 방식의 신관이 적용되는 포발사용 분산탄 조립체는 포탄의 외주면에는 강선에 의해 회전되어 상기 탄두에 비행 안정성을 부여하는 회전밴드가 설치되어 있고, 포에서 발사되기 전에 작동 시한을 신관에 장입하여 발사하고, 비행 중 탄두부의 신관이 점화되어 방출장약을 폭발시키고, 이러한 방출장약의 폭발 압력에 의하여 방출판이 자탄부 자탄과 추진부에 동시에 압력을 가하여 탄두의 밑마개가 분리되면서 내부의 자탄이 방출되고, 자탄이 지상으로 낙하하여 목표물에 부딪히면 자탄 내부의 착발 신관이 작동하고 충진된 폭약이 폭발하여 고온 고압의 메탈 제트를 형성하여 대물 표적을 관통하거나 이때 발생하는 고온 고압 가스에 의해 자탄 탄체가 세열, 비산하면서 생성된 파편에 의해 대인 및 대물 표적을 제압하게 된다.

종래의 포발사용 분산탄의 경우 탄체는 방출장약이 결합되는 탄두부의 오자이브와 자탄이 내장되는 자탄부 탄체의 이중 구조로 제작되고, 상기 자탄부 탄체의 하부에 별도로 추진을 하기 위한 구성인 추진부가 결합된다.

한편, 추진부에서는 추진제의 연소에 의하여 고열이 발생하기 때문에, 추진부의 케이스는 열을 단열하기 위한 재질로 제조되어야 한다.

그러나, 이렇게 탄두부, 자탄부, 및 추진부가 별도로 분리된 종래의 분산탄은 각각의 탄체 제작이 용이하지 않고, 분리된 형태로 결합된 추진부는 취급 중 파손되거나, 탄체로부터 분리되는 문제점이 있었다. 또한, 탄두부와 자탄부의 결합 및 자탄부와 추진부의 결합을 위한 별도의 부재 및 구조가 필요하고, 제작이 복잡하며, 각각의 부품 제작에 따른 비용이 증가되고 또한 전체 중량이 증대되는 문제와 함께, 구조적으로 취약해지는 문제점이 생긴다.

도 1은 이와 같은 종래의 분산탄의 구조를 도시한다. 도 1에 도시된 분산탄 조립체는 탄두부(10), 자탄부(20), 및 추진부(30)로 이루어진다.

상기 탄두부는 신관(1), 방출장약(4) 및 탄두부 탄체(2) 로 구성되어 있고, 상기 자탄부(20)는 자탄(5), 및 자탄부 탄체(3)으로 구성되어 있고, 상기 추진부(30)는 추진제(6), 추진제 케이싱(7), 및 추진 장치(8)로 이루어진다.

이와 같은 포발사용 종래의 분산탄 조립체는 내부에 자탄(5)을 탑재하고, 목표지역 상공에서 탄두부(10)의 방출장약(4)이 기폭되어 자탄(5)이 방출, 분산되어 표적을 파괴함으로써 살상 효과를 증대하도록 고안된 것이다.

그러나, 종래의 분산탄은 방출장약(4)이 탑재된 탄두부(10)와 자탄(5)이 탑재된 자탄부(20)가 나사 결합 등으로 결합되어 있어, 자탄(5) 방출을 위한 방출장약(4) 기폭 시 발생되는 고온 고압 가스에 의해 탄두부(10)와 자탄부(20)의 결합력이 떨어져 가스의 누출이나 탄두부(20)의 분리 현상이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 자탄부(20)와 이의 하부에 결합된 추진부(30)의 결합을 위한 별도의 구조체에 의해 중량이 증가하고, 취급 과정에서 추진부와 탄두부가 쉽게 파손되는 문제점이 있었다. 또한, 추진부(30) 내에 있는 추진제(6)의 연소시 추진부가 탄체부로부터 분리되는 문제점이 발생한다.

즉, 도 1에 도시된 종래의 분산탄에서는 추진제(6)에서 발생하는 가스가 추진부(30)와 자탄부(20) 사이의 접합부위에 들어가게 되어, 자탄부(20)와 추진부(30)가 분리될 수 있다.

한편, 종래의 분산탄 조립체에서 추진제(6)의 연소에 의한 열이 전도되어 탄체 내부에 있는 분산탄을 반응시키는 것을 방지하기 위하여, 추진제 케이싱(7)을 단열성이 좋은 별도의 재질로 제작한다.

그러나, 이와 같은 구조에서는 추진제(6)에서 발생하는 가스가 추진부(30)와 자탄부(20)의 접합부위, 더욱 구체적으로는 추진부 케이싱(7)과 자탄부(20)을 둘러싸는 자탄부 탄체(3) 사이의 접합부위에 들어가게 되어, 자탄부(20)와 추진부(30)가 분리되는 경우가 자주 발생한다. 또한, 이와 같은 가스 유입에 의한 분리 현상은 탄두부(10)와 자탄부(20) 사이의 접합부에서도 자주 발생한다.

또한, 종래의 분산탄은 발사 충격으로부터 자탄의 안전성을 확보하기 위한 추진부와 분리되어 하면이 밀폐된 별도의 자탄부 탄체(3)를 사용하였으나, 이 경우 탄약을 운반하거나 취급하는 과정에서 떨어뜨렸을 때 추진부(30)와 자탄부(20)의 결합부에 손상이 가거나 파손이 되는 문제점이 있다.

이러한 추진부는 탄저부에 진공에 의한 항력에 의하여 탄의 비행방향과 반대방향으로 힘을 받게 되어 사거리가 감소하는 문제를 해결하기 위한 항력감소장치로 사용되는 것이 종래의 발명이었으나 별도의 로켓추진없이 항력 감소에 의한 사거리 연장은 근본적인 해결책이 되지 못하였다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 분산탄에서의 문제점을 해결하기 위하여 일체형 탄체를 가지고, 상기 일체형 탄체 내부에 방출장약, 분산자탄, 및 추진부가 배치 및 조립되어, 경량화가 가능하고 구조적으로도 안정적인 일체형 탄체를 구비하는 분산탄 조립체를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 일단에 신관이 구비된 일체형 탄체; 상기 일체형 탄체 내부에 배치되는 자탄; 상기 자탄을 방출시키기 위하여 일체형 탄체 내부에 배치되는 방출장약; 상기 일체형 탄체 내부에 배치되는 추진부; 및 상기 추진부 하단에 배치된 항력감소장치를 포함하고, 상기 일체형 탄체는 상기 자탄으로부터 상기 방출장약까지를 모두 덮도록 일체형으로 연장되어 있고, 방출장약측 단부가 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 분산탄 조립체를 제공한다.

본 발명에서는, 상기 일체형 탄체는 상기 추진부까지 추가적으로 덮을 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 자탄측 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 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 일단에 신관이 구비된 탄두부; 상기 탄두부 내부에 배치되는 방출장약; 상기 탄두부에 하측에 순서대로 배치되는 자탄 및 추진부; 상기 추진부 하단에 배치된 항력감소장치; 및 상기 자탄 및 추진부를 덮는 일체형 탄체를 포함하고, 상기 방출방약은 폭발시 상기 자탄 및 추진부를 상기 일체형 탄체의 외측으로 방출시키는 것을 특징으로 하는 분산탄 조립체를 제공한다.

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 자탄측 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 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, 상기 추진제 그레인 세그먼트를 이격시키는 간극제를 포함할 수도 있다.

본 발명에서는, 상기 추진제 그레인 세그먼트는 알루미늄파우더나 베릴륨파우더로 구성될 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 발명에서는, 상기 추진제 케이싱은 다수의 세그먼트로 이루어질 수도 있다.

본 발명의 분산탄 조립체는 취급 부주의에 의한 탄두부, 자탄부, 및 추진부의 결합부 파손을 방지함과 동시에 상기 결합부 및 조립체 전체에 있어서 경량화가 가능하다.

또한, 본 발명의 분산탄 조립체는 제작 공정이 난이한 탄두부 탄체 및 자탄부 탄체에 대한 노징공정을 적용하지 않고, 하부가 개구된 일체형 탄체를 사용하기 때문에, 제작과정에서 경제성을 확보할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 본 발명의 분산탄 조립체는 일체형 탄체를 사용함으로써, 탄두부와 자탄부 및 자탄부와 추진부의 결합부위에서의 탄체의 두께 변화가 방지되고, 불필요한 부품이 생략됨에 따라 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 분산탄 조립체는 불필요한 결합부를 없앰으로써 동일한 길이에서 얻어진 공간에 로켓 보조 추진제 등을 추가하거나 혹은 추진부를 개조함으로써, 사거리연장성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 분산탄 조립체는 일체형 탄체로 제작되어 외부표면이 매끄러워질 수 있고, 이에 따라 비행 중 공기와의 마찰에 의한 저항 즉 공력 계수값을 낮춤으로써 비행 탄도 특성을 향상시켜 비행 사거리를 연장하는 효과를 구현할 수 있다.

또한, 본 발명의 분산탄 조립체에서는, 방출장약 및 신관이 결합하는 부위는 상대적으로 중량이 가벼워 발사 충격이나 취급 등에 덜 민감하므로, 자탄부와 분리형으로 적용하고, 추진부와 자탄부는 일체형 탄체를 구비한 형태로 고안자의 의도에 따라 변형하여 적용할 수 있다.

도 1은 종래의 분산탄의 개략도.
도 2은 본 발명의 분산탄 조립체의 제1 실시예의 단면도.
도 3은 본 발명의 분산탄 조립체의 제2 실시예의 단면도.
도 4는 본 발명의 추진기관 절연판.
도 5은 본 발명의 추진제 케이싱.
도 6은 본 발명의 항력감소제의 측단면도.
도 7은 본 발명의 항력감소제의 사시도.
도 8는 본 발명의 분산탄 조립체의 제3 실시예의 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 분산탄 조립체의 가장 큰 취약점인 발사시 자탄부와 추진부의 분리현상 및 자탄부와 탄두부의 분리현상을 개선하기 위하여, 탄두부의 탄두부 탄체와 자탄부의 자탄부 탄체 및 추진제 케이싱을 일체형으로 제작하고, 추진부의 내열성을 강화하는 것을 기술적 요지로 한다.

기존의 자탄부의 자탄부 탄체와 추진제 케이싱을 분리해서 제작했던 이유는 추진부 내부 구성품인 보조추진기관을 추진제 케이싱 내부에 탑재하기 위해서 추진제 케이싱을 별도의 탄체로 분리 제작하여 자탄부와 결합할 수 밖에 없었기 때문이다. 또한, 추진제 케이싱은 내열성이 요구되고, 자탄부는 일반 탄체 재질이 사용되기 때문에, 각각 그에 맞는 재질을 사용하기 위해서였다.

그러나, 본 발명은 탄체 제작시 사용하는 재질을 신관측으로부터 추진부측까지 연장되도록 분산탄 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 필요시 추진부와 자탄부는 일체형으로 제작하고, 제작의 용이성을 확보하기 위하여 자탄부와 탄두부는 분리형으로 제작이 가능하다

또한, 본 발명에서는 분산탄 조립체 전체를 둘러싸는 탄체를 일체형으로 하고, 탄체의 신관 반대측 단부를 개방형으로 하여, 결과적으로 자탄부가 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 자탄부와 추진부 사이의 절연성을 확보하기 위해 절연재를 삽입하였다.

또한, 본 발명의 분산탄의 경우 압력챔버 역할을 하는 탄두부의 오자이브 부분 혹은 방출장약이 구비된 탄두부의 탄체와 자탄부의 탄체를 일체형으로 설계함으로써 자탄부와 탄두부 틈새로 방출압이 새어나가는 현상을 방지하고, 결과적으로 방출장약에 의한 고온, 고압의 가스가 전부 자탄부에 작용되게 함으로써, 방출장약의 그 작용효과를 극대화하였다.

이와 같은 구성에서 본 발명의 방출장약이 신관에 의하여 점화되면 탄두부 내의 오자이브 내의 압력챔버에 고압을 형성하면서 방출판에 압력을 가하고 자탄이 탄저부로 방출되게 된다.

이와 같은 본 발명의 분산탄 조립체는 일체형 탄체를 사용함으로써, 결합부위에 소요되는 탄체의 두께가 감소되고, 결합을 위한 부품이 생략됨에 따라 중량을 국제규격에 맞출 수 있으며 중량 및 외형형상을 기준에 부함시킴으로써 상호호환성이 가능하며 상용되는 추진장약 및 화포를 공용으로 사용할 수 있는 이점이 있다.

또한, 불필요한 결합부를 없앰으로써, 넓어진 공간을 로켓보조추진제로 대체함으로써 사거리연장성능은 향상되었으며 일체형 탄체로 제작되어 외부표면이 매끄러워짐에 따라 공력 특성이 더 향상된다.

또한, 종래의 분산탄은 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 분산탄 조립체의 구체적인 구성은 다음과 같다.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 분산탄 조립체를 도시한다.

도 2 에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 분산탄 조립체는 신관(101), 일체형 탄체(102), 상기 일체형 탄체 내부에 배치된 방출장약(105), 자탄(103), 상기 방출장약(105)과 자탄(103)을 분리시키는 방출판(108), 추진제 케이싱(104), 상기 추진제 케이싱(104)에 부착되어 있는 추진기관 절연판(130), 추진장치(107), 및 상기 추진장치(107)의 하부에 배치된 항력감소제 케이싱(201)과 항력감소제(202)를 포함하는 항력감소장치(200)를 을 포함한다.

구체적으로, 본 발명의 분산탄 조립체는 일단에 신관(101)이 구비된 일체형 탄체(102), 상기 일체형 탄체(102) 내부에 배치되는 자탄(103) 및 상기 자탄을 폭발시키기 위하여 일체형 탄체 내부에 배치되는 방출장약(105)를 포함하고, 상기 일체형 탄체(102)는 상기 자탄(103)으로부터 상기 방출장약(105)까지를 모두 덮도록 일체형으로 연장되어 있고, 방출장약(105)측 단부가 개방되어 있다.

또한, 상기 자탄(103)의 하측에는 일체형 탄체 내부에 배치되는 추진부를 더 포함한다.

포발사용 분산탄 조립체는 내부에 자탄을 탑재하고, 목표지역 상공에서 탄두부의 방출장약이 기폭되어 자탄이 방출, 분산되어 표적을 파괴함으로써 살상 효과를 증대하도록 고안된 탄약이다.

방출장약(105)이 신관(101)에 의해 점화되어 방출판(108)에 압력을 가하면 이때 추진장치(107) 하부의 밑마개가 분리되면서 추진부와 자탄(103)이 일체형 탄체(102) 후방으로 방출됨과 동시에 넓은 면적에 분산 낙하한다. 이후, 탄착과 동시에 각각의 자탄(103) 내부의 주 작약이 폭발하여 자탄 전방에 위치한 금속 라이너를 고온 고압으로 용융시켜 고속의 금속제트를 형성하여 대물 표적의 장갑을 관통함으로써 제압하거나, 주작약의 고속 팽창 폭발 압력으로 자탄 탄체가 세열되어 파편을 형성함으로써 대인 표적을 제압하게 된다.

그러나, 도 1 에 도시된 종래의 분산탄은 방출장약이 탑재된 탄두부와 자탄이 탑재된 자탄부가 나사 결합되어 있는 구조이고, 이러한 구조 하에서 자탄 방출을 위한 방출장약의 기폭 시 발생되는 고온 고압 가스에 의해 탄두부와 자탄부의 결합력이 떨어져 가스의 누출이나 탄두부 분리 현상이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 자탄부와 추진부의 결합구조체에 의하여 중량이 증가하고, 추진부의 추진제의 연소시 자탄부와 추진부가 분리되는 분리되는 문제점이 있다.

즉, 종래의 분산탄 조립체는 탄두부와 자탄부의 연결부 및 자탄부와 추진부의 연결부, 즉 두 개의 연결 부분이 분리되는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 일체형으로 제작된 일체형 탄체(102)를 사용하고, 이러한 일체형 탄체(102)의 사용에서 발생하는 내열성 등의 문제점을 보완하기 위하여 절연재의 구성을 구비한다.

상기 추진부는 추진제(106), 상기 추진제를 감싸는 추진제 케이싱(104), 및 상기 추진제 케이싱(104)의 하측에 부착되어 있는 추진장치(107)를 포함한다. 또한, 추진장치(107)는 추진제를 점화시키고, 추진 가스가 배출되는 배출구가 형성되어 있고, 이러한 작용에 의하여 추진력을 얻기 위한 분산탄 조립체에서 사용되는 통상적인 장치를 지칭한다. 이러한 추진부는 분산탄 조립체의 사거리를 연장시키기 위함이다. 이와 같은 추진부의 추진제는 분산탄 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 분산탄 조립체는 탄두부, 자탄부, 및 추진부가 별도로 분리되어 있지 않고, 동일한 재질의 일체형 탄체(102) 내부에 방출장약(105), 자탄(103) 및 추진제(106)가 배치되어 있다.

반면, 종래의 분산탄 조립체는 도 1 에 도시된 바와 같이 방출장약(105)이 들어있는 탄두부(10)와 자탄(5)이 들어있는 자탄부 탄체(3)를 갖는 자탄부(20) 및 추진제(6)가 들어있는 추진부(30)가 별도의 결합장치 혹은 결합구조에 의하여 결합된 형태이나, 본 발명에서는 신관(101) 반대측, 즉 추진제(106)측 단부에 개구부를 구비하는 하나의 일체형 탄체(102)에 상기 개구부를 통하여, 방출장약(105)을 삽입하고, 이후 방출판(108)로 방출장약(105)을 지지하면서 다른 부품으로부터 방출장약(105)을 보호함으로써, 기폭 전 하나의 일체형 탄체(102) 내에서 방출장약(105)에 대한 외부와의 반응 혹은 접촉을 차단한다.

이후, 상기 방출판(108)의 하측에 자탄(103)을 삽입한다.

상기 자탄(103)의 하부에 추진제(106)를 내부에 저장하고 있는 추진제 케이싱(104)를 삽입하고, 추진장치(107) 등을 결합시킴으로써, 분산탄 조립체를 제조할 수 있다.

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

구체적으로, 본 발명에서는 신관(101) 반대측에 개구부를 구비하는 일체형 탄체(102)를 적용하고 내부에 방출판(108)을 결합함으로써 내부에 자탄(103)이 충전되는 공간을 형성하며, 이후 일체형 탄체(102)의 개구부를 통하여 그 하측에 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, 탄두부, 자탄부, 추진부가 분리되어 있는 종래의 발명에서 발생하는 문제점인 연소시 추진부와 탄두의 분리를 방지할 수 있다.

즉, 방출장약(105), 자탄(103), 및 추진제(106)가 모두 일체형 탄체(102) 내부에 있기 때문에, 연소시 자탄(103)과 추진제(106)가 연결되는 부분이 가스에 의하여 분리되지 않는다.

한편, 탄두부와 자탄부는 탄의 설계 특성상 분리형으로 제작할 때 상대적으로 제작이 용이한 부분이 있고, 전체 탄두 중량 대비 중량이 가벼워 취급시 파손등이 위험성이 적으므로, 기존의 분리형태를 동일하게 적용할 수도 있다. 즉, 도 3 에 도시된 바와 같이, 일체형 탄체(102)는 자탄부와 추진부만 덮고 있고, 탄두부는 별도의 탄체(200)에 의하여 덮여있는 제2 실시예도 가능하다,

이와 같은 제2 실시예에서도 도 2 에서의 실시예와 같은 다른 구성들을 모두 포함할 수 있다.

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 외부 충격으로부터 내부 추진기관 및 자탄을 보호할 수 있도록 탄체의 구조 강도를 충분히 확보할 수 있는 재질로 성형함이 바람직하다.

한편, 이와 같은 일체형 탄체(102)로 추진제(106)를 포함하는 추진부까지 감싸는 경우, 추진제(106)의 열이 자탄(103) 혹은 방출장약(105) 으로 전달되는 것 및 추진제(106)의 연소에서 발생하는 가스가 열이 자탄(103) 혹은 방출장약(105)으로 전달되는 것을 방지하기 위하여, 절연 및 밀폐를 하기 위한 구성이 필요하다.

이러한 절연 및 밀폐 구성과 관련하여, 본 발명의 분산탄 조립체는 상기 도 2 에 도시된 바와 같이 추진제 케이싱(104), 상기 추진제 케이싱(104)에 부착된 추진기관 절연판(130)을 구비하고 있다.

도 4는 추진기관 절연판(130)을 도시한다. 이러한 추진기관 절연판(130)은 추진부의 추진제(106)의 연소시 발생하는 고열이 자탄(103)에 전달되지 않도록 하기 위함이고, 고분자 화합물 소재로 되어 있으며, 열에 더욱 취약한 자탄(103)을 추진제 연소열로부터 보호하는 역할을 한다.

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

이러한 추진기관 절연판(130)은 도 4 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 ~ 14mm, 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, 분산탄(103) 측을 향하여 상기 추진기관 절연판(130), 자탄 절연판(120)이 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 5에 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.

또한, 일체형 탄체의 내경을 자탄측보다 추진부측의 직경이 크도록 설계하여 추진제의 적재량을 증대하고, 탄두의 중량을 감소시킬 수 있다.

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 분산탄 조립체의 탄저부에 발생하는 진공에 의한 항력을 감소시키고, 결과적으로 사거리를 극대화시킬 수 있다.

또한, 도 2 및 도 3에 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.

한편, 도 8에 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 8에 도시된 본 발명의 제3 실시예에서는 로켓 추진기관인 추진제케이싱(104)을 삽입하고 항력감소제 케이싱(201)을 체결하며, 보조 추진제의 삽입을 용이하도록 밑마개(220)를 분리 삽입할 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 발사시 추진제의 화염을 밑마개 및 오링을 이용하여 탄체 내부를 보호해주고, 수초간 추진제 케이싱(104) 내부의 추진제(106)가 점화될 때 고정용 압착 오링(211)이 일체형 탄체(102)와 항력감소제 케이싱(201) 사이의 연결부로 빠져 나가는 화염을 차단한다.

또한, 도 8에 도시된 본 발명의 제3 실시예에서는 추진제 케이싱(104)을 다수의 세그먼트로 제작함으로써, 고폭탄의 폭발시 일체형 탄체(102)와 항력감소제 케이싱(201) 의 결합 나사를 전단시키고 밑마개와도 분리되어 흩어짐으로써 자탄과의 충돌을 예방하는 효과를 발휘할 수도 있다.

또한, 추진제(106)가 들어있는 추진부 케이싱(104)의 내경 혹은 추진제(106)의 직경과 자탄(103)이 배치되어 있는 자탄부의 직경을 동일하게 함으로써, 추진제(106)과 자탄(103)이 배치된 공간 사이의 단차를 없앰으로써, 작용면적을 동일하게 하여 폭발시 상호 간섭 혹은 난류 발생을 방지하는 효과를 발휘할 수도 있다.

즉, 본 발명에서는 자탄의 방출이 용이하도록 일체형 탄체의 내경이 자탄측와 추진부측이 동일하도록 설계할 수도 있다.

이와 같은 본 발명의 제3 실시예에서는, 다수의 세그먼트로 이루어진 추진제 케이싱(104)에 의하여 폭발시 방출이 용이하게 되었고, 또한 방출이 더욱 용이하도록 탄체와 결합하는 부위를 최소화하여 항력감소제 케이싱(201)과 일체형 탄체(102)가 결합하고, 밑마개(220)는 항력감소제 케이싱(201)과 분리식으로 결합하게 된다.

도 6 및 도 7에 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 인히비터(205)가 도포되지 않은 표면에서 연소가 시작하여, 일정량의 연소가스가 지속적으로 발생하게 된다. 이와 같은 연소가스는 비행중인 분산탄 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 분산탄 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 추진테케이싱(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.

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

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

이와 같은 구성을 가짐으로써, 본 발명은 자탄부와 추진부를 일체형 탄체를 로 사용하면서도 효과적으로 추진부로부터의 열이 자탄 및 방출장약으로 전달되지 않도록 함으로써, 추진제가 연소시에도 자탄 및 방출장약을 안전하게 보호할 수 있고, 종래의 기술과 같이 탄두부, 자탄부 및 추진부가 분리되는 현상을 방지할 수 있다.

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

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

즉, 본 발명의 분산탄 조립체는 자탄부와 추진부의 탄체를 일체형으로 제작한 일체형 탄체를 이용하고, 일체형 탄체 내부에 자탄을 충진하고, 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.

본 발명의 분산탄은 자탄 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.

Claims (21)

1. 일단에 신관이 구비된 일체형 탄체;
   상기 일체형 탄체 내부에 배치되는 자탄;
   상기 자탄을 방출시키기 위하여 일체형 탄체 내부에 배치되는 방출장약;
   상기 일체형 탄체 내부에 배치되는 추진부; 및
   상기 추진부 하단에 배치된 항력감소장치를 포함하고,
   상기 신관, 방출장약, 자탄 및 추진부는 신관, 방출장약, 자탄 및 추진부 순서로 배치되고,
   상기 일체형 탄체는 상기 자탄, 방출장약 및 추진부를 모두 덮도록 일체형으로 연장되어 있고, 타단측 단부가 개방되어 있고,
   상기 추진부는 추진제;
   상기 추진제를 감싸는 추진제 케이싱; 및
   상기 추진제 케이싱에 부착되어 있는 추진장치를 포함하고,
   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 분산탄 조립체.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 일체형 탄체는 상기 추진부까지 추가적으로 덮는 것을 특징으로 하는 분산탄 조립체.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 추진제 케이싱의 상기 자탄측 단부면에는 추진기관 절연판이 구비되어 있고,
   상기 추진기관 절연판은 소정의 폭을 갖는 중심부가 돌출된 형태인 것을 특징으로 하는 분산탄 조립체.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 추진기관 절연판은 고분자 화합물로 구성된 것을 특징으로 하는 분산탄 조립체.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 추진기관 절연판은 페놀계열의 폴리머 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 분산탄 조립체.
7. 삭제
8. 일단에 신관이 구비된 탄두부;
   상기 탄두부 내부에 배치되는 방출장약;
   상기 탄두부에 하측에 순서대로 배치되는 자탄 및 추진부;
   상기 추진부 하단에 배치된 항력감소장치; 및
   상기 자탄 및 추진부를 덮는 일체형 탄체를 포함하고,
   상기 방출방약은 폭발시 상기 자탄 및 추진부를 상기 일체형 탄체의 외측으로 방출시키고,
   상기 추진부는 추진제;
   상기 추진제를 감싸는 추진제 케이싱; 및
   상기 추진제 케이싱에 부착되어 있는 추진장치를 포함하고,
   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 분산탄 조립체.
9. 삭제
10. 청구항 8에 있어서,
    상기 추진제 케이싱의 상기 자탄측 단부면에는 추진기관 절연판이 구비되어 있고,
    상기 추진기관 절연판은 소정의 폭을 갖는 중심부가 돌출된 형태인 것을 특징으로 하는 분산탄 조립체.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 추진기관 절연판은 고분자 화합물로 구성된 것을 특징으로 하는 분산탄 조립체.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 추진기관 절연판은 페놀계열의 폴리머 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 분산탄 조립체.
13. 삭제
14. 청구항 1에 있어서,
    상기 일체형 탄체 외주면에 강선에 의해 회전되어 탄두에 비행 안정성을 부여하는 회전탄대가 형성되는 것을 특징으로 하는 분산탄 조립체.
15. 청구항 1 또는 청구항 8에 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, 상기 추진제 그레인 세그먼트를 이격시키는 간극제를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산탄 조립체.
16. 청구항 15에 있어서,
    상기 추진제 그레인 세그먼트는 알루미늄파우더나 베릴륨파우더로 구성되는 것을 특징으로 하는 분산탄 조립체.
17. 청구항 15에 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 분산탄 조립체.
18. 청구항 15에 있어서,
    상기 항력감소제 케이싱에는 밑마개가 일체형으로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 분산탄 조립체.
19. 청구항 15에 있어서,
    상기 항력감소제 케이싱의 하부에는 별도의 밑마개가 결합되고,
    상기 항력감소제 케이싱과 밑마개의 결합부위에는 가스 밀폐를 위한 오링이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 분산탄 조립체.
20. 청구항 8에 있어서,
    상기 추진제 케이싱은 다수의 세그먼트로 이루어진 것을 특징으로 하는 분산탄 조립체.
21. 청구항 2에 있어서,
    상기 자탄의 방출이 용이하도록 상기 자탄을 덮는 일체형 탄체의 내경이 상기 추진부를 덮는 일체형 탄체의 내경과 동일한 것을 특징으로 하는 분산탄 조립체.
    

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