KR101509333B1 - 수중 자동소총 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래의 수중총기와는 다른 격발구조를 도입하여 대기 중에서 사용하는 탄두와 같이 탄두의 크기를 최소화하면서도 탄두의 총구속도를 높여 탄두가 수중을 나아갈 때 자연스럽게 초공동 현상으로 진입함으로써 종래보다 더욱 높은 속도와 긴 최대유효사거리를 확보할 수 있는 수중 자동소총에 관한 것이다.

Description

수중 자동소총{UNDERWATER AUTOMATIC RIFLE}

본 발명은 탄두를 높은 총구속도로 발사하여 수중에서 초공동 현상에 의해 탄두의 수중저항을 최소화함으로써 높은 속도와 긴 최대유효사거리를 확보할 수 있는 수중 자동소총에 관한 것이다.

일반적으로 전투시에 군인이 지녀야 하는 가장 기본적인 것이 바로 개인화기이다. 개인화기, 즉 총기의 사용에서 가장 문제가 되는 부분이 물속 '수중'에서의 사용이다.

대기 중에서 사용하도록 특화된 일반화기는 수중에서 급속도로 명중률과 운동에너지를 상실하므로 무기로서의 효용성이 없다. 따라서 수중에서의 총기사용은 매우 제한적일 수밖에 없다.

또한, 대기 중에서 사용하는 일반화기를 수중에서 사용할 경우에는 사용자의 안전에 문제가 발생하기도 하며, 통상적으로 수심 1m 정도에서는 총기가 작동을 하나 그 이상의 수심에서는 총기가 정상적으로 작동하지 않는다.

제2차 세계대전 이후 수중침투장비가 급속하게 발전하면서 각 국의 해군이 운용하는 침투부대의 침투능력이 비약적으로 향상되자 수중사격용으로 특화된 특수화기의 수요가 요구되었다. 이러한 요구에 부응하여 수중권총으로는 미국의 MK-1 Mod 0과 독일 헤클러&코흐의 P-11 및 러시아의 SPP-1M 등이 있다. 더불어 수중소총으로는 러시아의 APS 및 ASM-DT 등을 들 수 있다. 상기 수중권총에 비해 총열의 구경이 크고, 길이가 긴 수중소총은 수중권총에 비해 긴 유효사거리와 함께 탄창에 수용된 다수의 탄약을 자동으로 발사할 수 있는 장점을 가진다.

그러나, 상술한 수중총기들의 경우 대기 중에서 사용하는 일반화기의 탄약과는 다른 형상을 가지는데, 도 1에 도시된 바와 같이 탄약(10)의 탄두(11) 형상이 장형의 다트(송곳)형상을 가진다. 이는 총열의 길이만큼 총열의 내부에 탄두(11)가 수용되도록 하기 위함으로, 총열의 내부에 탄두(11)의 크기만큼 수중의 물을 최대한 배제하고, 격발된 후 총열 내부에서의 수중저항을 최소화할 수 있기 때문이다. 왜냐하면, 대기 중의 일반화기와 같은 탄두(11)를 사용하면 발사 후 총구까지 총열을 지나가면서 총열의 내부에 수용된 물의 저항으로 총구속도(총구를 지나갈 때의 속도)부터 저하되어 사거리가 비약적으로 줄어들기 때문이다. 이러한 점에서 대기 중의 일반화기의 총열 내부에 강선에 의한 회전을 주는 것과 달리, 수중총기의 총열 내부에는 강선을 주지 않는다. 왜냐하면 총열 내부에서 탄두(11)가 회전하면서 총구를 통해 수중으로 발사되어 진행하면 탄두(11)의 회전에 따른 수중저항이 과도하게 상승하기 때문이다.

대기 중에서 사용하는 일반소총의 경우 탄약의 탄피 내부에 수용된 추진장약을 격발시켜 탄피의 전방에 결합된 탄두가 격발되어 총열 내부를 지나면서 발사되는데, 이때 탄두의 총구속도는 보통 8~900m/s(약 음속의 2.5~3배) 정도이다. 대기 중에서 사용하는 일반소총과 동일한 구경의 수중소총의 경우에도 도 1에 도시된 바와 같이 탄두(11)의 형상에 차이가 있을 뿐 탄피(12)의 형상이나 탄피(12) 내부에 수용되는 추진장약은 동일하다. 따라서 동일한 에너지로 수중소총을 대기 중에서 사용하면 탄두(11)가 길고 중량이 커지기 때문에 총구속도는 현저히 떨어지게 될 것이다. 게다가, 이러한 수중소총을 수중에서 사용한다면 탄두(11)가 총열의 길이만큼 수용되더라도 총열의 내부에 물이 들어차 있으므로 수중저항을 받으면서 발사될 것이고, 그에 따라 총구속도는 더욱 급격하게 감소하게 된다. 그래서 상술한 종래의 수중소총의 경우에도 최대사거리가 수심 5m에서는 30m, 수심 40m 깊이에서는 11m에 불과하다.

상술한 종래의 수중소총을 수중에서 사용하면 첫째, 탄두(11)의 형상이 장형의 다트형상을 가지므로 길이가 길어지고, 무게가 커져 대기 중에서 사용하는 탄두(11)에 비해 동일한 에너지로 추진력을 부여해도 높은 총구속도를 확보할 수 없다는 문제점과, 둘째 탄두(11)의 격발에 의한 발사시 총열 내부에 수중의 물이 들어차 있으므로 탄두(11)에 부여된 추진력의 대부분을 총열을 지나가면서 수중저항에 의해 급격하게 빼앗기는 문제점이 있다. 그에 따라, 발사된 탄두(11)가 총구로부터 벗어나 타겟을 향해 수중을 헤쳐갈 때 초공동(super-cavitation) 현상에 진입하기 위한 충분한 속도를 가질 수 없고, 자연공동 현상에 따라 엄청난 수중저항으로 최대 유효사거리가 급격하게 줄어들 수밖에 없는 것이다.

상기 자연공동 현상은 물속에서 물체가 나아가게 되면 물체의 뒷부분에 기포가 형성되는 것이고, 초공동 현상은 물체의 나아가는 앞부분에 기포가 형성되어 이 기포가 하나의 커다란 공기방울을 형성하면서 나아가는 물체를 둘러싸게 되고, 그에 따라 물과의 마찰이 적어져 물체가 더 빠른 속도로 이동할 수 있는 것이다.

보통 물체의 크기나 형상에 따라 다르지만 유선형의 물체가 물속에서 일정속도 이상(약 190km/s)이 되면 물체의 앞쪽에 기포가 발생하여 초공동 현상에 진입하게 된다. 이때 물속을 나아가는 물체가 초공동 현상으로 진입하기 위해서는 현재 2가지 방법이 있다고 알려져 있는데, 첫째 물체의 속도를 올려 자연스럽게 초공동 현상으로 진입하는 방법과, 둘째 물체의 앞쪽에 기포를 강제로 발생시켜 초공동 현상으로 진입하는 방법이다.

다만, 물체가 물속을 나아가는 중에는 수중저항을 받고 있는 상태이기 때문에 최대 130km/s까지 수중속도를 올릴 수밖에 없으므로 물체의 속도를 올려 초공동 현상으로 진입하기는 불가능하다는 것이 현재 기술이다. 따라서, 물체의 앞쪽에 기포를 강제로 발생시켜 초공동 현상으로 진입한 후 물체의 속도를 더욱 끌어올려 초공동화 시키는 기술은 알려져 있다. 예컨대, 독일의 '바라쿠다'라는 초공동 어뢰가 이에 해당하고, 7~800km/s까지 수중속도를 확보할 수 있다는 정보도 있다.

상술한 초공동 현상을 수중총기로부터 발사되는 탄두에 적용하여 최대유효사거리를 확보하고자 하는 것이 본 발명이 나오게 된 배경이며, 어뢰와는 달리 작은 크기의 탄두이므로 탄두의 앞부분에 강제 기포를 형성하기 위한 구조를 취하기는 사실상 어렵다. 따라서, 수중총기로부터 탄두가 격발된 후 총열을 지나면서 총구속도를 대기 중의 탄두의 총구속도와 근접하게 끌어올린 다음 물속을 나아가도록 하여 탄두의 속도를 올려 자연스럽게 초공동 현상으로 진입함으로써 수중저항을 최소화하여 최대유효사거리를 확보하고자 한다.

상기와 같은 관점하에서 안출된 본 발명의 목적은, 종래의 수중총기와는 다른 격발구조를 도입하여 대기 중에서 사용하는 탄두와 같이 탄두의 크기를 최소화하면서도 탄두의 총구속도를 높여 탄두가 수중을 나아갈 때 자연스럽게 초공동 현상으로 진입함으로써 종래보다 더욱 긴 최대유효사거리를 확보할 수 있는 수중 자동소총을 제공하는 데 있다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 수중 자동소총은, 탄창에 삽탄된 탄약이 노리쇠뭉치의 노리쇠에 의해 총열의 약실 내부에 들어와 장전되고, 방아틀뭉치의 작동으로 상기 방아틀뭉치의 공이해머가 상기 노리쇠뭉치의 공이를 가격하며, 상기 공이가 상기 탄약의 뇌관을 치면서 상기 탄약의 탄피 내부에 수용된 장약을 폭발시켜 상기 탄약의 탄두가 상기 총열의 내부를 지나면서 상기 총열의 총구를 통해 수중에서 발사되는 수중 자동소총에 있어서, 상기 탄약은, 상기 탄두의 선단부에 탈착 가능하게 삽입 결합되고, 상기 탄약의 구경과 동일한 직경을 가진 펠렛을 더 포함하고, 상기 총열의 약실 내부에 들어와 장전된 상기 탄약의 탄두와 상기 펠렛 사이로 압축공기를 주입하고, 상기 탄약의 탄두로부터 상기 펠렛을 이탈시켜 상기 탄두보다 먼저 발사하는 펠렛발사뭉치를 더 포함하고, 상기 펠렛은, 상기 펠렛발사뭉치로부터 주입된 압축공기에 의해 상기 탄두로부터 발사되어 상기 총열의 내부를 지나면서 상기 총열의 내부에 수용된 물을 상기 총열의 총구 외부로 밀어내는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방아틀뭉치는, 방아쇠와, 상기 방아쇠의 작동으로 회전하는 디스커넥터 디스커넥터와, 상기 디스커넥터에 걸림되고, 상기 디스커넥터의 회전에 따라 걸림 해제되어 상기 펠렛발사뭉치를 작동시키는 에어해머와, 상기 에어해머에 의해 상기 펠렛발사뭉치가 작동하면 상기 에어해머를 상기 디스커넥터 방향으로 복귀시킴과 동시에 상기 공이해머가 상기 노리쇠뭉치의 공이를 가격하도록 작동시키는 에어해머복귀부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 펠렛발사뭉치는, 압축공기가 수용된 에어캔과, 유입구가 상기 에어캔과 연통되어 상기 에어캔으로부터 압축공기를 내부로 공급받고, 상기 에어해머의 작동으로 개폐되는 유출구가 형성된 개폐실린더와, 일단이 상기 개폐실린더의 유출구와 연통되고, 타단이 상기 총열의 약실 내부에 들어와 장전된 상기 탄약의 탄두와 상기 펠렛 사이로 압축공기를 주입하도록 상기 총열의 외주면을 관통하여 연통된 에어라인과, 상기 에어라인 상에 역류를 방지하는 체크밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 일단이 상기 총열의 총구 방향 외주면을 관통하여 상기 총열의 내부와 연통되고, 타단이 상기 에어해머복귀부재와 연결되며, 상기 펠렛발사뭉치가 작동한 후 상기 펠렛이 발사되어 전진함에 따라 상기 총열의 내부에 수용된 공기압의 상승신호를 상기 에어해머복귀부재에 제공하는 공기압복귀라인을 더 포함하고, 상기 에어해머복귀부재는, 상기 공기압복귀라인으로부터 신호를 전달받아 상기 에어해머를 상기 디스커넥터 방향으로 복귀시킴과 동시에 상기 공이해머가 상기 노리쇠뭉치의 공이를 가격하도록 작동시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수중 자동소총은, 종래 수중총기의 긴 작살 형상의 탄두를 사용하여 총열의 내부에 물이 수용된 상태에서 탄약을 격발시키는 것과 달리 대기 중에서 사용하는 탄두와 같이 탄두의 크기를 최소화하면서도 탄두의 격발 전에 펠렛발사뭉치에 의해 탄두의 선단부에 결합된 펠렛을 먼저 발사함으로써 펠렛이 총열 내부를 지나면서 총열의 내부에 수용된 물을 총구의 외부로 배출시킬 수 있다.

그에 따라, 펠렛에 의해 총열의 내부에 수용된 물이 총구 외부로 배출된 후 탄두를 격발시켜 발사하므로 탄두가 수중저항을 받지 않는 상태로 총열의 내부를 지나게 되고, 탄두의 총구속도가 높아진 상태로 탄두가 수중을 나아갈 때 자연스럽게 초공동 현상으로 진입함으로써 종래보다 더욱 높은 속도와 긴 최대유효사거리를 확보할 수 있다.

도 1은 종래의 수중소총에 사용되는 탄약의 실물을 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 수중 자동소총의 일 실시예를 도시한 측면도이며,
도 3은 도 2의 실시예에서 사용되는 펠렛이 결합된 탄약을 도시한 사시도이고,
도 4 내지 6은 본 발명에 따른 수중 자동소총의 주요 기능부의 작동과정을 개략적으로 도시한 측단면도이며,
도 7은 도 2의 실시예의 측단면도이고,
도 8 내지 16은 도 7의 실시예의 작동과정을 도시한 측단면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 수중 자동소총의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 수중 자동소총은 명칭 그대로 수중에서 사용되는 자동소총으로서, 도 2 및 4에 도시된 바와 같이 탄창(M)에 삽탄된 탄약(10)이 노리쇠뭉치(200)의 노리쇠(210)에 의해 총열(100)의 약실(110) 내부에 들어와 장전되고, 방아틀뭉치(300)의 작동으로 상기 방아틀뭉치(300)의 공이해머(310)가 상기 노리쇠뭉치(200)의 공이(220)를 가격하며, 상기 공이(220)가 상기 탄약(10)의 뇌관(14)을 치면서 상기 탄약(10)의 탄피(12) 내부에 수용된 장약(13)을 폭발시켜 상기 탄약(10)의 탄두(11)가 상기 총열(100)의 내부를 지나면서 상기 총열(100)의 총구(120)를 통해 수중에서 발사된다.

상술한 일반적인 구성은 종래의 일반적인 수중 자동소총의 구성과 그 기능 및 작용은 동일하다. 즉, 도면상 수중소총의 구성으로 외피나 개머리판, 총열덮개 등이 도시되지 않았으나 본 발명에서도 그대로 적용되며, 그 이외 소총으로서 작동하기 위한 기타 다른 구성 역시 본 발명의 수중 자동소총에도 적용될 수 있다.

다만, 본 발명의 수중 자동소총은 종래 수중 자동소총의 작살 형상의 긴 탄두(11)를 사용하는 것과 달리 탄약(10)의 탄두(11) 형상을 일반 대기 중에서 사용하는 탄두(11)와 같이 크기를 최소화하면서도 탄두(11)의 총구속도를 높여 탄두(11)가 수중을 나아갈 때 자연스럽게 초공동 현상으로 진입할 수 있도록 격발 후 총열(100)의 내부를 지나갈 때 총열(100)의 내부에서 발생하는 수중저항을 최소화시키고자 한다. 이를 위하여 첫째, 탄약(10)의 구성으로 펠렛(15)을 추가 적용하고, 둘째 방아틀뭉치(300)와 연동하여 작동하는 별도의 펠렛발사뭉치(400)를 더 포함하여 수중 자동소총을 구성한다.

즉, 일반적으로 탄약(10)은 탄피(12)와 탄두(11)로 구성되고, 상기 탄피(12)의 내부에는 장약(13)이 수용되며, 탄피(12)의 후단부에 뇌관(14)이 형성되는 것은 종래의 수중 자동소총이나 대기 중에서 사용되는 자동소총의 탄약(10)과 동일하다. 다만, 본 발명의 수중 자동소총의 탄약(10)은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 탄두(11)의 선단부에 탈착 가능하게 삽입 결합되고, 상기 탄약(10)의 구경과 동일한 직경을 가진 펠렛(15)을 더 포함한다. 펠렛(15)은 탄두(11)의 선단부에 삽입되는데, 쉽게 이탈될 수 있도록 결합되어 있다. 이러한 펠렛(15)은 후술하는 펠렛발사뭉치(400)에 의해 탄약(10)의 탄두(11)로부터 분리되어 탄두(11)가 격발되기 전에 총열(11)의 내부를 지나면서 발사된다.

펠렛발사뭉치(400)는 상기 총열(100)의 약실 내부에 들어와 장전된 상기 탄약(10)의 탄두(11)와 상기 펠렛(15) 사이로 압축공기를 주입하고, 상기 탄약(10)의 탄두(11)로부터 상기 펠렛(15)을 이탈시켜 상기 탄두(11)보다 먼저 발사한다. 그에 따라, 펠렛(15)은 상기 펠렛발사뭉치(400)로부터 주입된 압축공기에 의해 상기 탄두(11)로부터 발사되어 상기 총열(100)의 내부를 지나면서 상기 총열(100)의 내부에 수용된 물을 상기 총열(100)의 총구(120) 외부로 밀어낸다.

바꿔 말해서, 수중에서 총열(100)은 물에 잠긴 상태이므로 총열(100)의 내부에는 물이 가득 찬 상태이다. 이때, 종래와 같이 탄두(11)가 격발되면 탄두(11)가 총열(100)의 내부에 가득 들어찬 물을 총구(120) 외부로 밀어내면서 전진해야 한다. 이렇게 탄두(11)가 총열(100) 내부의 물을 총구(120) 외부로 밀어내면서 전진하게 되면, 엄청난 수중저항으로 인해 총구(120)을 벗어날 때의 총구속도는 현저하게 급감하고, 급감된 총구속도로 탄두(11)가 수중을 나아가면 자연 공동현상에 진입할 수밖에 없다. 결국, 탄두(11)에 전달된 추진에너지는 수중에서의 수중저항으로 급격하게 소진되고, 탄두(11)의 진행거리 역시 확연히 짧아지는 것이다.

그러나, 본 발명의 수중 자동소총은 도 4 내지 6에 도시된 바와 같이 탄약(10)의 탄두(11) 선단부에 펠렛(15)을 장착하고, 펠렛발사뭉치(400)를 통해 탄두(11)를 격발하기 전 펠렛(15)을 미리 발사하여 총열(100)의 내부에 수용된 물을 총구(120) 외부로 밀어내고, 총열(100)의 내부에는 공기가 수용된 상태에서 탄두(11)를 발사하게 되면, 총열(100)을 지나는 탄두(11)는 총구(120)까지 수중저항을 받지않고, 추진에너지를 그대로 가질 수 있다. 따라서, 탄두(11)가 총구를 지날 때의 총구속도는 대기 중의 자동소총에 의해 발사되는 탄두(11)의 총구속도(700~900m/s)에 근접하게 되고, 탄두(11)가 충분한 속도를 가진 상태에서 수중에 들어가게 되면 초공동 현상에 자연스럽게 진입할 수 있다. 즉, 탄두(11)가 수중을 지날 때 초공동 현상에 진입하게 되면 탄두(11)의 전방에 기포가 발생하고, 이 기포가 하나의 커다란 공기방울을 형성하면서 나아가는 상기 탄두(11)를 둘러싸게 되므로 그에 따라 물과의 마찰이 적어져 탄두(11)가 더 빠른 속도로 멀리 이동할 수 있는 것이다.

상술한 본 발명의 수중 자동소총은 탄약(10)의 펠렛(15)과 탄두(11)를 각각 발사하되, 펠렛(15)의 발사에 의해 총열(100)의 내부에 수용된 물을 제거하고, 이후 탄두(11)를 발사하여 총열(100) 내부에 공기가 수용된 상태에서 충분한 속도를 확보하고자 하는 것이다. 이때, 펠렛(15)이 총열(100)의 총구(120)를 지나기 전에 탄두(11)가 발사되어 총열(100)의 내부에서 펠렛(15)과 만나지 않도록 탄두(11)의 발사시점을 정해야 하고, 펠렛(15)과 탄두(11)가 별도의 방아쇠를 구비할 것인지 하나의 방아쇠를 당김으로써 펠렛(15)과 탄두(11)가 시간차를 두고 자동으로 발사될 수 있도록 구성할 것인지가 구체적인 기술내용이 될 것이다. 다만, 펠렛(15)과 탄두(11)의 발사시 각각 별도의 방아쇠가 구비된다면, 펠렛(15) 발사 후 탄두(11)의 발사를 사용자가 직접 조정해야 하므로 펠렛(15)과 탄두(11)의 극미한 시간차를 사용자가 직접 조정하기는 불가능하다. 따라서, 하나의 방아쇠를 통해 펠렛(15) 발사후 자동으로 탄두(11)가 시간차를 두고 발사될 수 있도록 방아틀뭉치(300) 및 펠렛발사뭉치(400)의 구체적인 구성을 통해 살펴본다.

먼저, 방아틀뭉치(300)는 도 7 내지 9 및 12, 13에 도시된 바와 같이 공이해머(310)와 함께 방아쇠(320), 디스커넥터(330), 에어해머(340) 및 에어해머복귀부재(350)를 포함한다. 공이해머(310)는 노리쇠뭉치(200)의 공이(220)를 가격하는 구성으로서, 사용자가 방아쇠(320)를 당김으로써 다른 구성과의 연동에 의해 공이해머(310)가 작동하는 방식이다. 방아쇠(320)는 널리 알려진 바와 같이 사용자가 손가락을 걸고 당김으로써 작동하며, 도면상 회전식으로 도시되어 있으나 슬라이드식으로 구성할 수도 있다. 디스커넥터(330)는 상기 방아쇠(320)의 작동으로 회전한다. 에어해머(340)는 상기 디스커넥터(330)에 걸림되고, 상기 디스커넥터(330)의 회전에 따라 걸림 해제되어 상기 펠렛발사뭉치(400)를 작동시킨다. 에어해머복귀부재(350)는 상기 에어해머(340)에 의해 상기 펠렛발사뭉치(400)가 작동하면 상기 에어해머(340)를 상기 디스커넥터(330) 방향으로 복귀시킴과 동시에 상기 공이해머(310)가 상기 노리쇠뭉치(200)의 공이(220)를 가격하도록 작동시킨다.

즉, 사용자가 방아쇠(320)를 당기면 디스커넥터(330)가 회전하고, 에어해머(340)가 디스커넥터(330)로부터 걸림 해제되어 펠렛발사뭉치(400)를 작동시킨다. 펠렛발사뭉치(400)가 작동하면 탄두(11)의 선단부에 삽입된 펠렛(15)이 발사되어 총열(100)의 내부에 수용된 물을 총구(120) 외부로 밀어내면서 총구(120)를 향해 전진한다. 상기 에어해머(340)에 의해 상기 펠렛발사뭉치(400)가 작동하여 펠렛(15)이 발사되면, 에어해머복귀부재(350)가 상기 에어해머(340)를 상기 디스커넥터(330) 방향으로 복귀시켜 펠렛발사뭉치(400)의 작동을 해제한다. 그와 동시에 에어해머복귀부재(350)는 공이해머(310)가 상기 노리쇠뭉치(200)의 공이(220)를 가격하도록 작동시킨다.

상술한 방아쇠(320), 디스커넥터(330), 에어해머(340) 및 에어해머복귀부재(350)는 서로 연동하여 작동될 수 있는 구성이라면, 상호 간에 링크나 기어, 스프링 등의 연결부재가 삽입될 수도 있고, 도면상 도시된 바와 같이 직접 걸림 결합된 구조여도 좋다. 이렇게 하나의 방아쇠(320)를 당김으로써 에어해머(340)가 연동하여 펠렛발사뭉치(400)를 작동시켜 펠렛(15)을 발사시키고, 에어해머복귀부재(350)가 연동하여 에어해머(340)를 복귀시킴과 동시에 공이해머(310)를 작동시켜 공이(220)를 가격함으로써 탄두(11)를 격발시키게 되는 것이다.

상기 방아틀뭉치(300)의 에어해머(340)에 의해 펠렛발사뭉치(400)가 어떻게 작동하여 펠렛(15)을 발사하는지를 상세한 구성을 통해 살펴보면, 펠렛발사뭉치(400)는 도 7, 9 내지 11에 도시된 바와 같이 에어캔(410), 개폐실린더(420), 에어라인(430) 및 체크밸브(440)를 포함한다. 에어캔(410)은 내부에 압축공기가 수용된 캔 또는 용기 형상이고, 개폐실린더(420)는 유입구(421)가 상기 에어캔(410)과 연통되어 상기 에어캔(410)으로부터 압축공기를 내부로 공급받고, 상기 에어해머(340)의 작동으로 개폐되는 유출구(422)가 형성된다. 즉, 에어캔(410)은 내부에 수용된 압축공기의 소모시 충전하거나, 내부에 압축공기가 수용된 다른 에어캔(410)으로 교체할 수 있다. 이러한 에어캔(410)에 개폐실린더(420)의 유입구(421)가 연통되도록 설치되고, 개폐실린더(420)는 상기 방아틀뭉치(300)의 에어해머(340)의 작동으로 유출구(422)가 개폐된다. 에어라인(430)은 일단이 상기 개폐실린더(420)의 유출구(422)와 연통되고, 타단이 상기 총열(100)의 약실(110) 내부에 들어와 장전된 상기 탄약(10)의 탄두(11)와 상기 펠렛(15) 사이로 압축공기를 주입하도록 상기 총열(100)의 외주면을 관통하여 연통된다. 이때, 상기 에어라인(430) 상에 체크밸브(440)가 설치되어 역류를 방지한다.

방아틀뭉치(300)의 에어해머(340)의 작동으로 개폐실린더(420)의 유출구(422)가 개방되면, 에어캔(410)으로부터 개폐실린더(420)를 지난 압축공기가 에어라인(430)의 일단을 통해 타단 방향으로 이동한다. 에어라인(430)의 타단은 총열(100)의 약실(110) 내부에 장전된 탄약(10)의 탄두(11)와 펠렛(15) 사이에 위치하므로 에어라인(430)의 타단을 통해 주입된 압축공기는 탄두(11)로부터 펠렛(15)을 분리시켜 펠렛(15)이 발사되도록 추진력을 제공하게 된다. 이때, 에어라인(430) 상에는 체크밸브(440)가 설치되어 있는데, 체크밸브(440)는 에어라인(430)의 일단으로부터 타단방향으로 이동하는 압축공기의 이동은 허용하되 반대로 에어라인(430)의 타단으로부터 일단방향으로 이동은 불허한다. 즉, 총열(100)의 내부가 물에 잠긴 상태에서 에어라인(430)의 타단을 통해 일단방향으로 수중의 물이 들어올 수 있으므로 체크밸브(440)가 수중의 물이 에어라인(430)을 통해 개폐실린더(420)로 들어오는 것을 막고, 반대로 개폐실린더(420)로부터 에어라인(430)의 일단을 지나 타단방향으로 나가는 압축공기의 이동은 가능하게 하는 것이다.

상술한 바와 같이 방아틀뭉치(300) 및 펠렛발사뭉치(400)의 구체적인 구성 간의 연동 작동에 의해 펠렛(15)과 탄두(11)의 시간차에 따른 발사과정을 살펴보았다. 다만, 상기 에어해머복귀부재(350)가 에어해머(340)를 복귀시켜 펠렛발사뭉치(400)의 작동을 해제함과 동시에 탄두(11)가 발사되도록 공이해머(310)를 작동시켜 공이(220)를 가격하는, 즉 탄두(11)가 발사되는 시점을 어떻게 확정할 것인지를 살펴본다. 물론, 에어해머복귀부재(350)의 작동시점을 실험에 의해 펠렛(15)의 속도와 탄두(11)의 속도차를 감안하여 전기적으로 미리 설정해도 무방하다. 그러나, 수심의 깊이에 따라 지역에 따라 달라질 수 있으므로 에어해머복귀부재(350)의 작동시점을 미리 설정하는 것은 어렵다. 물론, 수심에 따라 다이얼을 돌려 시간차를 조정할 수도 있으나, 급박한 전투 상황에서 다이얼을 돌리기도 힘들 뿐 아니라 전기적인 센서는 침수에 의해 고장발생이 우려된다. 따라서, 후술하는 공기압복귀라인(500)을 통해 펠렛(15)의 발사 후 탄두(11)가 발사되는 시간차를 확정하여 에어해머복귀부재(350)의 작동시점을 확정할 수 있다.

공기압복귀라인(500)은 도 7 및 12 내 15에 도시된 바와 같이 일단이 상기 총열(100)의 총구(120) 방향 외주면을 관통하여 상기 총열(100)의 내부와 연통되고, 타단이 상기 에어해머복귀부재(350)와 연결되며, 상기 펠렛발사뭉치(400)가 작동한 후 상기 펠렛(15)이 발사되어 전진함에 따라 상기 총열(100)의 내부에 수용된 공기압의 상승신호를 상기 에어해머복귀부재(350)에 제공한다. 이때, 상기 에어해머복귀부재(350)는 상기 공기압복귀라인(500)으로부터 신호를 전달받아 상기 에어해머(340)를 상기 디스커네턱(330) 방향으로 복귀시킴과 동시에 상기 공이해머(310)가 상기 노리쇠뭉치(200)의 공이(220)를 가격하도록 작동시킨다. 즉, 공기압복귀라인(500)의 일단이 상기 총열(100)의 총구(120) 방향 외주면을 관통하여 총열(100)의 내부와 연통되어 있으므로 수중에 잠긴 총열(100)의 내부는 물이 들어차 있고, 공기압복귀라인(500) 역시 물이 수용된 상태이다. 또한, 공기압복귀라인(500)의 타단이 에어해머복귀부재(350)와 연결되어 있으므로 수중에서의 수압만이 에어해머복귀부재(350)에 전달되고 있는 상태가 된다. 이때, 펠렛발사뭉치(400)가 작동하여 약실(110) 내부에 탄두(11)와 펠렛(15) 사이로 압축공기를 주입하면, 탄두(11)로부터 펠렛(15)은 분리되어 압축공기의 공기압에 의해 총열(100)의 내부를 따라 총구(120) 방향으로 전진한다. 펠렛(15)이 총열(100) 내부를 이동한 만큼 총열(100)의 내부에는 압축공기가 수용된 상태가 되고, 공기압은 상승하게 된다. 이때, 펠렛(15)이 총열(100) 내부를 따라 전진할 때 공기압복귀라인(500)의 일단과 만나게 되면, 총열(100) 내부의 공기압이 공기압복귀라인(500)의 일단을 통해 타단까지 전달된다. 즉, 공기압복귀라인(500)의 일단을 통해 전달된 고압의 공기압이 공기압복귀라인(500)의 일단으로부터 타단방향으로 수용된 물을 밀어붙이게 된다. 공기압복귀라인(500)의 타단이 에어해머복귀부재(350)와 연결되어 있으므로 에어해머복귀부재(350)로 공기압의 상승신호가 전달되는 것이다. 이때, 에어해머복귀부재(350)는 상기 공기압복귀라인(500)으로부터 공기압의 상승신호를 전달받아 상기 에어해머(340)를 상기 디스커넥터(330) 방향으로 복귀시켜 펠렛발사뭉치(400)의 작동을 해제하고, 그와 동시에 상기 공이해머(310)가 상기 노리쇠뭉치(200)의 공이(220)를 가격하도록 작동시켜 탄두(11)가 발사되도록 하는 것이다.

이하에서는 본 발명에 따른 수중 자동소총의 작동과정을 도 2 및 7 내지 16을 참조하여 설명하되, 중복된 설명은 생략한다.

도 2 및 7에 도시된 바와 같이 탄창(M)에 삽탄된 탄약(10)이 노리쇠뭉치(200)의 노리쇠(210)에 의해 총열(100)의 약실(110) 내부에 들어와 장전된다. 수중이므로 현재 총열(100)의 내부는 물이 들어차 있는 상태이다.

도 8에 도시된 바와 같이 사용자가 방아틀뭉치(300)의 방아쇠(320)를 당기면, 방아쇠(320)의 작동으로 디스커넥터(330)가 회전하고, 디스커넥터(330)의 회전으로 디스커넥터(330)에 걸림된 상태의 에어해머(340)가 디스커넥터(330)로부터 걸림 해제된다. 이때, 펠렛발사뭉치(400)의 에어캔(410)의 내부에는 압축공기가 충전된 상태이고, 개폐실린더(420)의 유입구(421)와 에어캔(410)은 연통된 상태이며, 개폐실린더(420)의 유출구(422)는 폐쇄된 상태이다.

도 9에 도시된 바와 같이 디스커넥터(330)로부터 걸림 해제된 에어해머(340)는 전진하여 펠렛발사뭉치(400)를 작동시켜 개폐실린더(420)의 유출구(422)를 개방한다.

도 10에 도시된 바와 같이 에어해머(340)가 개폐실린더(420)의 유출구(422)를 개방하면, 에어캔(410)으로부터 개폐실린더(420)의 유출구(422)를 통해 에어라인(430)의 일단으로부터 타단 방향으로 압축공기가 이동한다. 이때, 에어라인(430) 상에 설치된 체크밸브(440)가 열리고, 에어라인(430)의 타단과 연통된 상기 총열(100)의 약실(110) 내부로 압축공기가 주입된다. 약실(110) 내부에 장전된 탄약(10)의 탄두(11)와 펠렛(15) 사이로 압축공기가 주입되므로 노리쇠뭉치(200)에 의해 장전된 탄피(12) 및 탄두(11)는 고정된 상태에서 공기압은 펠렛(15)에 집중된다.

도 11에 도시된 바와 같이 펠렛(15)은 압축공기의 공기압에 의해 탄두(11)로부터 분리되어 총열(100)의 내부를 따라 총구(120) 방향으로 전진하고, 총열(100) 내부에 수용된 수중의 물을 총구(120) 외부로 배출한다.

도 12에 도시된 바와 같이 펠렛(15)이 총열(100)의 내부에 수용된 수중의 물을 총구(120) 외부로 배출하면서 계속 총구 방향으로 전진하면 총열(100)의 내부는 펠렛발사뭉치(400)에 의해 주입된 압축공기가 들어차게 된다. 이때 총열(100)의 내부는 들어찬 압축공기에 의해 공기압이 상승하게 되고, 전진하는 펠렛(15)이 공기압복귀라인(500)의 일단을 지나면서 공기압복귀라인(500)의 일단으로부터 타단으로 공기압의 상승신호가 전달된다.

도 13에 도시된 바와 같이 공기압복귀라인(500)의 타단으로 공기압의 상승신호가 전달되면 공기압복귀라인(500)의 타단과 연결된 에어해머복귀부재(340)가 신호를 전달받아 작동한다. 에어해머복귀부재(340)의 작동으로 에어해머(330)는 디스커넥터(330) 방향으로 복귀함과 동시에 공이해머(310)를 작동시킨다. 이때, 펠렛(15)은 총열(100)의 총구(120) 방향으로 계속 전진하여 총구(120)를 벗어나고, 에어해머(330)가 디스커넥터(330) 방향으로 복귀하면서 개폐실린더(420)의 작동을 해제하여 개폐실린더(420)의 유출구(422)는 폐쇄된다. 개폐실린더(420)의 유출구(422)가 폐쇄되면 에어라인(430)으로 더 이상의 압축공기는 이동하지 않고, 체크밸브(440)는 닫히면서 역방향 이동을 저지한다.

도 14에 도시된 바와 같이 에어해머복귀부재(340)의 작동으로 에어해머(330)가 디스커넥터(330) 방향으로 복귀하면 공이해머(310)를 작동시키는데, 공이해머(310)는 노리쇠뭉치(200)의 공이(220)를 가격한다. 공이해머(310)에 의해 가격된 공이(220)는 탄약(10)의 뇌관(14)을 치면서 상기 탄약(10)의 탄피(12) 내부에 수용된 장약(13)을 폭발시켜 상기 탄약(10)의 탄두(11)를 격발한다.

도 15에 도시된 바와 같이 격발된 탄두(11)는 총열(100)의 내부를 지나면서 총구(120)를 향해 발사되는데, 총열(100)의 내부는 펠렛발사뭉치(400)에 의해 발사된 펠렛(15)을 통해 수중의 물이 배출된 상태이고, 총열(100)의 내부에는 압축공기가 들어차 있다. 따라서, 총열(100)의 내부를 지나는 탄두(11)는 수중저항을 받지 않고, 충분한 추진에너지에 의해 총구를 지날 때의 높은 총구속도로 발사되어 수중을 나아가게 되고, 그에 따라 높은 총구속도에 기인하여 자연적으로 초공동 현상에 진입할 수 있다. 초공동 현상에 진입한 탄두(11)는 물의 저항이 최소화되어 높은 이동속와 함께 긴 유효사거리를 확보하게 되는 것이다.

도 16에 도시된 바와 같이 탄두(11)의 발사와 함께 총열(100) 내부에 발생하는 가스압을 통해 장약(14)이 폭발된 탄피(12)를 잡고 노리쇠뭉치(200)가 후퇴하고, 노리쇠뭉치(200)의 후퇴와 함께 방아틀뭉치(300)의 공이해머(310) 및 에어해머(340) 역시 후퇴하여 도 7의 상태로 복귀된다. 이러한 소총의 가스압 작동방식은 도면에는 도시되지 않았으나 일반적인 작동방식이므로 그 상세한 구성 및 작동은 생략한다. 노리쇠뭉치(200)의 차개(미도시)를 통해 탄피(12)는 외부로 배출되고, 탄창(M)에 삽탄된 다른 탄약(10)이 다시 노리쇠뭉치(200)의 노리쇠(210)에 의해 총열(100)의 약실(110) 내부로 들어와 장전된다. 이후의 작동과정은 도 7 내지 16에 도시된 바와 같이 반복 작동하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 수중 자동소총은, 종래 수중총기의 긴 작살 형상의 탄두(11)를 사용하여 총열(100)의 내부에 물이 수용된 상태에서 탄약(10)을 격발시키는 것과 달리 대기 중에서 사용하는 탄두(11)와 같이 탄두(11)의 크기를 최소화하면서도 탄두(11)의 격발 전에 펠렛발사뭉치(400)에 의해 탄두(11)의 선단부에 결합된 펠렛(15)을 먼저 발사함으로써 펠렛(15)이 총열(100) 내부를 지나면서 총열(100)의 내부에 수용된 물을 총구(120)의 외부로 배출시킬 수 있다.

그에 따라, 펠렛(15)에 의해 총열(100)의 내부에 수용된 물이 총구(120) 외부로 배출된 후 탄두(11)를 격발시켜 발사하므로 탄두(11)가 수중저항을 받지 않는 상태로 총열(100)의 내부를 지나게 되고, 탄두(11)의 총구속도가 높아진 상태로 탄두(11)가 수중을 나아갈 때 자연스럽게 초공동 현상으로 진입함으로써 종래보다 더욱 높은 속도와 긴 최대유효사거리를 확보할 수 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

M : 탄창
10 : 탄약 11 : 탄두
12 : 탄피 13 : 장약
14 : 뇌관 15 : 펠렛
100 : 총열
110 : 약실 120 : 총구
200 : 노리쇠뭉치
210 : 노리쇠 220 : 공이
300 : 방아틀뭉치 310 : 공이해머
320 : 방아쇠 330 : 디스커넥터
340 : 에어해머 350 : 에어해머복귀부재
400 : 펠렛발사뭉치
410 : 에어캔 420 : 개폐실린더
421 : 유입구 422 : 유출구
430 : 에어라인 440 : 체크밸브
500 : 공기압복귀라인

Claims (4)

1. 탄창에 삽탄된 탄약이 노리쇠뭉치의 노리쇠에 의해 총열의 약실 내부에 들어와 장전되고, 방아틀뭉치의 작동으로 상기 방아틀뭉치의 공이해머가 상기 노리쇠뭉치의 공이를 가격하며, 상기 공이가 상기 탄약의 뇌관을 치면서 상기 탄약의 탄피 내부에 수용된 장약을 폭발시켜 상기 탄약의 탄두가 상기 총열의 내부를 지나면서 상기 총열의 총구를 통해 수중에서 발사되는 수중 자동소총에 있어서,
   상기 탄약은,
   상기 탄두의 선단부에 탈착 가능하게 삽입 결합되고, 상기 탄약의 구경과 동일한 직경을 가진 펠렛을 더 포함하고,
   상기 총열의 약실 내부에 들어와 장전된 상기 탄약의 탄두와 상기 펠렛 사이로 압축공기를 주입하고, 상기 탄약의 탄두로부터 상기 펠렛을 이탈시켜 상기 탄두보다 먼저 발사하는 펠렛발사뭉치를 더 포함하고,
   상기 펠렛은,
   상기 펠렛발사뭉치로부터 주입된 압축공기에 의해 상기 탄두로부터 발사되어 상기 총열의 내부를 지나면서 상기 총열의 내부에 수용된 물을 상기 총열의 총구 외부로 밀어내는 것을 특징으로 하는 수중 자동소총.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 방아틀뭉치는,
   방아쇠와,
   상기 방아쇠의 작동으로 회전하는 디스커넥터와,
   상기 디스커넥터에 걸림되고, 상기 디스커넥터의 회전에 따라 걸림 해제되어 상기 펠렛발사뭉치를 작동시키는 에어해머와,
   상기 에어해머에 의해 상기 펠렛발사뭉치가 작동하면 상기 에어해머를 상기 디스커넥터 방향으로 복귀시킴과 동시에 상기 공이해머가 상기 노리쇠뭉치의 공이를 가격하도록 작동시키는 에어해머복귀부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 자동소총.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 펠렛발사뭉치는,
   압축공기가 수용된 에어캔과,
   유입구가 상기 에어캔과 연통되어 상기 에어캔으로부터 압축공기를 내부로 공급받고, 상기 에어해머의 작동으로 개폐되는 유출구가 형성된 개폐실린더와,
   일단이 상기 개폐실린더의 유출구와 연통되고, 타단이 상기 총열의 약실 내부에 들어와 장전된 상기 탄약의 탄두와 상기 펠렛 사이로 압축공기를 주입하도록 상기 총열의 외주면을 관통하여 연통된 에어라인과,
   상기 에어라인 상에 역류를 방지하는 체크밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중 자동소총.
   
4. 제2항에 있어서,
   일단이 상기 총열의 총구 방향 외주면을 관통하여 상기 총열의 내부와 연통되고, 타단이 상기 에어해머복귀부재와 연결되며, 상기 펠렛발사뭉치가 작동한 후 상기 펠렛이 발사되어 전진함에 따라 상기 총열의 내부에 수용된 공기압의 상승신호를 상기 에어해머복귀부재에 제공하는 공기압복귀라인을 더 포함하고,
   상기 에어해머복귀부재는,
   상기 공기압복귀라인으로부터 신호를 전달받아 상기 에어해머를 상기 디스커넥터 방향으로 복귀시킴과 동시에 상기 공이해머가 상기 노리쇠뭉치의 공이를 가격하도록 작동시키는 것을 특징으로 하는 수중 자동소총.

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