KR101513740B1 - 성형 부품 및 이 성형 부품의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는, 무기의 기능 및 안정성을 개선하기 위해, 특히 탄환과 바람직하게는 구동 메커니즘을 포함하는 연소 가능한 슬리브 사이의 연결 지점으로서 성형 부품(1)을 제작하여, 사전 형성 영역(2)에서 상기 성형 부품(1)이 고에너지 재료(4) 및/또는 불활성 재료(5)를 구비한 펠트(3)를 갖도록 한다.

Description

성형 부품 및 이 성형 부품의 제조 방법{MOLDED PART, AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF THE MOLDED PART}

본 발명은 성형 부품 및 이 성형 부품의 제조 방법에 관한 것이다.

탄약의 특정 부품, 구체적으로 연소 가능한 슬리브를 갖춘 탄약의 특정 부품은 불활성 재료로 제작된다. 상기 불활성 재료는, 예컨대 구동 메커니즘과 탄환 사이의 연결 지점에 마련된다.

폭발 방지 재료(explosive-free material)의 선택에 있어서 2가지 결정적인 인자가 있다. 부착 대상 탄환의 테일부(tail part) 상에서 사용되는 접착제와 함께 사용할 때의 내연성 성형 부품의 강도가 이러한 한 가지 인자임이 입증된 바 있다. 그러나, 불활성 재료가 방염성(flame resistant)인 것이 훨씬 더 중요하다.

내연성이고 불활성인 성형 부품은 고온 가스 및 무기 하우징의 기계적인 효과에 의해 침식을 통해 제거되어야만 한다. 이는, 120 mm 탄약의 경우에 있어서 탄약 커버로서 알려져 있는 대응하는 연결 부품이 발사 시점에 파괴되어야만 하고/하거나 침식에 의해 약화되어 단지 파편만이 남아있어야만 함을 의미한다. 이는, 포미(breech) 영역에서 고온 가스가 형성되고 압력이 상승하는 경우에 일반적으로 발생한다. 파괴된 부품은 이후에 가스 유동에 의해 포미 영역 및 총의 총신 외부 로 배출된다. 그러나, 연소 가스의 효과는 항상 적절한 것은 아니며, 이에 따라 포미 영역에 걸쳐 더 크고, 구체적으로 더 두꺼운 잔류 조각이 남아있거나, 또는 포미 영역과 총신 사이에서 원추 조각에 부착될 수 있다. 그러나, 바람직한 제거 메커니즘은, 적절한 강도를 제공하기 위해 성형 부품에 폴리에탄(polyethanes)을 추가로 사용함으로써 방해를 받는다.

그러나, 폭약 용기에서 그리고 무기의 조립 영역에서, 즉 이러한 연결 지점에서 탄약은 유지 장치 등과 직접적으로 접촉한다는 사실로부터 또 다른 문제가 야기된다. 중형 탄약(heavy cartridge)의 상대적으로 열악한 취급 조건 및 추가적인 환경에 대한 악영향 하에서, 이들 지점에서의 진동 및 연관된 기계적인 응력은 무기의 포미 영역에서 탄약의 기능에 대한 잠재적인 위험 요인이 될 수 있다. 이는 무기의 기능 및 안정성에 악영향을 미치는 결과를 초래하는데, 일부 상황 하에서 다음 탄약이 더 이상 장전될 수 없거나 또는 탄약 커버의 훈소(smoldering)된 잔류 입자가 다음 탄약을 조기에 폭발시킬 수 있기 때문이다.

본 명세서에 있어서, 본 발명은 전술한 문제의 해소를 목적으로 하며, 특히 이러한 방식으로 무기의 안정성을 개선하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적은 특허 청구항 1의 특징에 의해 달성된다. 유리한 세부사항은 종속항에서 제시된다. 이러한 성형 부품의 제조 방법은 특허 청구항 8에 기재되어 있다.

본 발명은 특히 구동 메커니즘과 탄환 사이의 연결 영역 또는 연결 지점에서 필요한 최소값에 대해 불활성 재료의 비율을 줄인다는 개념에 기초하고 있다. 이러한 목적을 위해, 층상 구조로서 알려진 구조를 이용하여 이들 성형 부품을 제작하는 것을 착안하며, 이는 펠팅 공정(felting process)에 의해 구현될 수 있다.

이는, 불활성 재료의 질량이 강도를 위해 요구되는 양까지 감소되는 반면, 탄약 자체의 기하학적 형상은 변경되지 않음을 의미한다.

탄약 내부에서, 고온 가스의 효과는 뚜렷하게 개선되며 내부 탄도 특성은 전체적인 개념에 적절하게 될 수 있다. 안정성 관련 영역은 접촉 지점의 영역에서 완전히 불활성으로 남아있게 된다. 침식되는 내부 표면은 생성되는 연소 가스에 대해 보다 조기에 그리고 보다 용이하게 접근 가능하다. 남아있는 잔류 부품은 작고, 결과적으로 가스 유동에 의해 보다 용이하게 배출될 수 있다.

이러한 목적을 위해, 성형 부품 중 정밀하게 형성된 영역에는 섬유질의 고에너지 재료, 바람직하게는 니트로셀룰로오스가 산재되어 있다. 이들 영역은 단지 추진제 분말과 마주보는 성형 부품의 측면 상에만 형성된다. 그러나, 폭약 용기에서 홀더와의 접촉 지점, 포탑 벙커(turret bunker)에서의 지지 영역, 탄환 부품의 부착 지점 등과 같은 모든 안정성 관련 영역은 완전히 불활성인 상태로 남게 된다.

이러한 해법은 또한 고성능 폭약에서 더욱 강력한 구동 메커니즘을 사용할 수 있도록 하는 추가적인 개발을 허용한다. 이는, 내부 탄도 관점에서 총신을 유지하는 데 도움이 되는 침식 저감 특성과 함께 추가적인 첨가제가 불활성 탄약 커버의 제거를 방해할 수 있다는 식별 가능한 문제가 있기 때문이다.

층상 구조는 상기 정밀하게 형성된 영역에서 사용된다. 이에 따라 성형 부품의 층의 깊이, 표면적 및 조성(formulation)이 사용되는 추진제 분말에 적절하게 되도록 할 수 있으므로 전체적인 개념을 달성한다.

발사 시에 성형 부품의 내측 상의 고온 가스는 포미 영역에서 표면의 침식에 일조한다. 남아있는 잔류량의 불활성 재료는 보다 용이하게 그리고 보다 완전하게 붕괴된다. 잔류 부품의 크기 및 질량은 뚜렷하게 감소되며, 가스의 스트림에 의해 보다 용이하게 포미 영역 외부로 배출될 수 있다.

탄환 및 구동 메커니즘에 대한 개별 구성요소 부품의 장전 및 부착과 관련하여, 새로운 접근방법을 취할 수 있으며, 대안으로 새로운 변형을 사용할 수 있다.

이러한 샌드위치 형태는, 다양하게 증착되는 펄프(pulp)에 의해 플러딩 공정(flooding process)에서 구현된다. 이러한 장치는 플러딩 챔버로 세분될 수 있음이 알려져 있다. 이러한 불활성 조성은 단지, 불활성 코팅이 또한 형성되도록 의도되는 챔버에 추가된다.

도 1은 본 발명에 따른 성형 부품의 세부도이다.

도면과 함께 예시적인 실시예에 기초하여 본 발명을 보다 상세하게 설명할 것이다. 하나의 도면은 성형 부품(1)의 세부도를 도시하고 있으며, 이때 성형 부품은 사전 형성 영역(2) 또는 부분적인 사전 형성 영역에서 고에너지 재료(4) 및 불활성 재료(5)를 갖춘 펠트(3; felt)를 구비한다.

펠팅 공정에 있어서, 이 경우에는 고에너지 조성을 갖는 펠트(3)를 사전 형성 영역(2) 상에 부착하는 것을 착안한다. 요구되는 질량의 섬유 재료가 부착되었을 때, 전체 흡인 흡기 영역은 해제되며, 최종적인 로우 펠트(raw felt) 형태가 형성된다. 펠팅 공정의 두 번째 단계를 위해, 불활성 조성을 선택한다.

이러한 목적을 위해, 예컨대, 이머젼 펠터(immersion felter) 및 펠트 영역 제어와 함께 2헤드 장치를 사용한다. 펠트 조성은 진공 및 시간 제어에 의해 형성된다. 펄프 농도는 섬유 조성에 적절하도록 결정된다.

이러한 방식으로 제작하면, 탄약 커버로서 알려진 것[성형 부품(1)]을 상이한 내측 재료, 바람직하게는 연소 가능한 재료, 및 외측 재료, 바람직하게는 불활성 재료로 제작할 수 있는 효과를 얻는다.

예를 들어 셀룰로오스 및 제지용 펄프(groundwood pulp)인 니트로셀룰로오스 비함유 혼합물은, 예컨대 불활성 재료로서 사용될 수 있다.

Claims (12)

1. 구동 메커니즘을 포함하는 연소 가능한 슬리브와 탄환 사이의 연결 지점으로서의 성형 부품(1)에 있어서,

   상기 성형 부품(1)은 사전 형성 영역(2) 또는 부분적인 사전 형성 영역에서 층상 구조 유형으로 고에너지 재료(4) 및 불활성 재료(5)를 갖춘 펠트(3)를 구비하며 상기 불활성 재료는 안정성 관련 영역에서 완전히 불활성으로 남아있는 것을 특징으로 하는 성형 부품.
2. 제1항에 있어서, 상기 성형 부품(1)의 사전 형성 영역(2) 또는 부분적인 사전 형성 영역에는 섬유질의 고에너지 재료(4)가 산재되어 있는 것을 특징으로 하는 성형 부품.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 사전 형성 영역(2) 또는 부분적인 사전 형성 영역은 단지 추진제 분말과 마주보는 성형 부품의 측면 상에만 형성되는 것을 특징으로 하는 성형 부품.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 안정성 관련 영역은 폭약 용기에서 홀더와의 접촉 지점, 포탑 벙커(turret bunker)에서의 지지 영역 및 탄환 부품의 부착 지점인 것을 특징으로 하는 성형 부품.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 불활성 재료(5)의 질량은, 성형 부품의 요구되는 강도 및 탄약 자체의 기하학적 형상을 유지하기 위해 필요한 양까지 감소되는 것을 특징으로 하는 성형 부품.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 불활성 재료(5)로서 니트로셀룰로오스 비함유 재료가 마련되며 상기 고에너지 재료(4)로서 니트로셀룰로오스 함유 재료가 마련되는 것을 특징으로 하는 성형 부품.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 성형 부품(1)은 탄약 커버이며, 이는 상이한 내측의 연소 가능한 재료 및 외측의 불활성 재료로 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 성형 부품.
8. 제1항에 따른 성형 부품의 제조 방법으로서, 펠팅 공정에 있어서 펠트(3)는 사전 형성 영역(2) 상에서 고에너지 재료(4)로부터 형성되며, 이후 요구되는 질량의 고에너지 재료(4)가 부착되었을 때 제2 공정 단계를 위해 불활성 재료(5)가 선택되어 상기 고에너지 재료(4)에 부착되는 것을 특징으로 하는 성형 부품 제조 방법.
9. 제8항에 있어서, 상기 성형 부품(1)의 층 깊이, 표면적 및 조성은, 전체적인 개념을 달성하도록, 사용되는 추진제 분말에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 성형 부품 제조 방법.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 이머젼 펠터(immersion felter) 및 펠트 영역 제어와 함께 2헤드 장치를 사용하는 것을 특징으로 하는 성형 부품 제조 방법.
11. 제8항 또는 제9항에 있어서, 다양하게 증착되는 펄프(pulp)에 의해 플러딩 공정(flooding process)에서 샌드위치 형태가 구현되는 것을 특징으로 하는 성형 부품 제조 방법.
12. 제11항에 있어서, 단지 불활성 코팅이 또한 형성되도록 의도되는 챔버에서만 불활성 조성이 추가되는 것을 특징으로 하는 성형 부품 제조 방법.

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