KR101906373B1 - 포 발사식 탄약 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노즐과 로켓추진부가 구비되어 기존 고폭탄에 비해 사거리를 증대시킴과 아울러, 간단한 구조의 봉인 디스크를 이용하여 지연점화기의 미부홈을 밀폐시킴으로써 기존 로켓마개 조립체와 동일한 밀폐효과를 얻을 수 있으면서도 탄약의 보관과 사격을 용이하게 하는 등 탄약 운용의 편리성을 향상시킴은 물론 제조 원가를 낮출 수 있도록 한, 포 발사식 탄약에 관한 것으로서,
고폭화약 또는 자탄이 탑재되는 탄체와; 상기 고폭화약을 기폭시키거나 자탄이 방출되도록 방출화약을 기폭시키도록 상기 탄체의 상부에 결합되는 신관조립체와; 내부에 사거리 연장을 위한 로켓 추진제가 탑재되고 지연제(21)가 구비되어 상기 탄체의 하부에 결합되는 지연점화기(20);를 포함하는 포 발사식 탄약에 있어서, 상기 지연점화기(20)의 후단부에 형성된 미부 홈(25)에 압입 결합되어 상기 지연제(21)를 습기로부터 보호하며, 포 발사시 발생하는 화염에 의해 파손되어 상기 지연제(21)가 점화되도록 하는 봉인 디스크(10);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

포 발사식 탄약{Ammunition for Mortar}

본 발명은 노즐과 로켓추진부가 구비되어 기존 고폭탄에 비해 사거리를 증대시킨 포 발사식 탄약에 관한 것으로서, 특히 기존의 로켓마개 조립체 대신 간단한 구조의 봉인 디스크를 이용하여 지연점화기의 미부홈을 밀폐시킴으로써 기존 로켓마개 조립체와 동일한 밀폐효과를 얻을 수 있으면서도 탄약의 보관과 사격을 용이하게 하는 등 탄약 운용의 편리성을 향상시킴은 물론 제조 원가를 낮출 수 있도록 한, 포 발사식 탄약에 관한 것이다.

곡사포를 이용한 군사작전에 있어서, 작전수행 능력과 타격 능력을 향상시키기 위한 포탄의 사거리 연장기술의 필요성이 증대되고 있으며, 특히 대구경의 탄약에 대하여는 사거리 연장기술이 필수적으로 요구되고 있다.

이러한 탄약의 사거리 연장 요구를 충족시키기 위한 기술로는, 기존 탄약에 항력감소제나 로켓 추진제를 추가로 적용하는 방식이 주로 사용되고 있다.

이러한 탄약은 탄두부의 탄체 상단부와 신관, 하단부가 나사체결 방식으로 조립되어 있으며, 추진부조립체가 하단부에 클립으로 체결되어 있다. 신관은 작동시 탄체 내부의 고폭약이 폭파되도록 하는 기능을 하며, 신관구조에 따라 기계식, 전자식으로 구분되고, 작동방식에 따라 충격식, 시한식, 근접식 신관으로 구분되고 있다. 그리고, 탄체는 단조, 입내기(노징), 열 처리 등의 공정으로 제작되며 탄체 내부에는 타격 대상 및 목적에 따라 고폭화약을 충전하거나 자탄을 탑재하고 있다.

대부분 탄약체계에서 탄체는 별도로 제작되고 있으며, 이는 탄체 제조시간의 단축, 고폭약 충전, 고폭약의 폭발에 의한 균일한 파편 형성 등 제조공정상 여러 장점이 있다.

로켓보조추진장치는 탄약의 사거리를 증대하기 위하여 구비되어 탄체에 조립되는 것으로, 로켓 추진제, 노즐, 지연점화기와 모터몸체 등으로 구성되어 있다. 그리고, 탄약의 후미에 고리 형태로 용접된 회전탄대는 포 발사 시 장약의 폭발압력을 탄체의 속도 및 회전으로 변환시키는 역할을 한다.

상기한 로켓보조추진장치는 구성품인 로켓 추진제 및 지연점화기가 복합적으로 사용되어 사거리를 증대시키기 위한 기능을 한다. 지연점화기는 최대사거리 성능을 발휘하는 시점까지 로켓 추진제의 점화시점을 지연시킨 후 점화가 되도록 유도하는 장치이다. 그리고, 로켓 추진제는 지연점화기의 작용으로 인해 포에서 발사가 된 후 일정시간이 지나 점화가 되어 연소를 하면서 탄약의 속도를 증가시키고 최종적으로 사거리를 증대시키는 기능을 한다.

로켓 추진제가 구비된 사거리 연장탄, 즉 로켓추진탄은 통상의 고폭탄과는 달리 내부에 구비된 로켓 보조 추진장치를 이용하여 추력을 발생시켜 탄속을 증가시키고 고폭탄에 비해 사거리를 비약적으로 증대시킨 탄을 의미한다. 로켓 보조 추진장치는 연료의 역할을 하는 로켓 추진제와, 포 발사 후 정해진 시간에 로켓 추진제를 점화시키는 지연점화기 및 내부 압력을 추력으로 변환하는 노즐을 구비하고있다.

여기서, 지연점화기는 지연제와 로켓점화제로 구성되어 있으며, 포 발사시 발생하는 화염에 의해 지연제가 먼저 점화된다. 상기 지연제는 긴 막대 형태로 충전되어 있으며, 정해진 시간 동안 길이 방향을 따라 점차적으로 연소하여 최종적으로 로켓 점화제를 연소시키게 된다. 그리고, 상기 로켓 점화제는 순간적으로 고온, 고압의 가스를 발생하여 로켓 추진제를 점화시킨다.

여기서, 상기 지연제의 지연시간은 로켓 추진탄이 최대의 사거리를 달성하기 위하여 탄도 계산을 통해 정해진 시간이며, 지연시간의 오차가 발생할 경우 정해진 탄도에서 벗어나 원하는 사거리를 달성할 수 없게 된다. 이러한 지연시간의 오차가 다수의 탄약에서 발생할 경우 탄약의 고유 특성에 해당하는 분산도가 저하되어 운용에 어려움이 따르게 된다.

상기한 지연제는 내부의 수분 함량에 따라 지연시간이 변하는 특징이 있으므로, 제조 과정이나 보관시 습도에 대한 관리가 엄격하게 요구되고 있다. 따라서, 지연점화기 내부로 습기가 침투하는 것을 막기 위한 장치가 요구되며, 종래의 포 발사식 탄약의 지연점화기에는 로켓마개 조립체가 조립되어 있다.

상기한 종래의 로켓마개 조립체는 도 1과 2에 도시된 바와 같이, 지연점화기(60)의 후면에 밀착되는 로켓마개판(53)과, 외주면에 나사산(51')이 형성되어 지연점화기(60)에 체결되며 상기 로켓마개판(53)을 관통하는 로켓마개(51)와, 상기 지연점화기(60)의 미부 홈 내측에 밀착되도록 상기 로켓마개(51)에 설치되는 O-링(52)과, 상기 로켓마개(51)의 선단부에 결합되는 봉인 링(54)으로 구성되어 있다. 그리고, 상기 로켓마개(51)의 후단부에는 플랜지(51")가 연장 형성되어 상기로켓마개판(53)에 밀착됨으로써 외부 공기의 유입을 차단하도록 하고 있다.

그러나, 상기한 로켓마개 조립체가 지연점화기에 결합될 경우 추진부 조립체를 탄체에 결합시켜 보관할 수 없어서 추진부 조립체와 탄두가 별도로 보관되어야 하고, 그로 인해 탄약 운용시 여러 가지 제한을 받게 되는 문제점이 있다.

즉, 사격 전에 별도 포장된 탄두와 추진부 조립체를 각각 꺼내 로켓마개 조립체를 탄두로부터 분리하고 상기 로켓마개 조립체가 분리된 탄두의 미부에 추진부 조립체를 결합시켜 장전해야 하는 불편이 있고, 로켓마개 조립체가 완전히 분리되지 않으면 장전이 불가능한 단점이 있다.

더욱이, 종래의 로켓마개 조립체는 복수의 부품으로 이루어진 조립체로서 널링이나 나사 가공과 같은 추가 가공이 요구되는 등 제조공정이 복잡하고 부품의 호환성 역시 고려할 필요가 있어 제조 원가가 높은 다른 문제점이 있다.

한편, 본 발명과 관련한 선행기술을 조사한 결과, 본 발명과 동일 또는 유사한 특허문헌을 찾지 못하였다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 마개와 같은 단순 구조의 봉인 디스크를 이용하여 지연점화기의 미부 홈을 밀폐함으로써 탄약의 보관과 사격을 용이하게 하는 등 탄약 운용의 편리성을 향상시킴은 물론 제조 원가를 낮출 수 있도록 한, 포 발사식 탄약을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 고폭화약 또는 자탄이 탑재되는 탄체와; 상기 고폭화약을 기폭시키거나 자탄이 방출되도록 방출화약을 기폭시키도록 상기 탄체의 상부에 결합되는 신관조립체와; 추진장약을 점화시켜 탄약이 포구속도와 회전을 유발하는 추진부 조립체와; 내부에 사거리 연장을 위한 로켓추진제가 탑재되고 지연점화기가 구비되어 상기 탄체의 하부에 결합되는 로켓보조추진장치를 포함하는 포 발사식 탄약에 있어서,

상기 보조로켓추진장치의 후단부에 형성된 미부 홈에 접착되어 상기 지연제를 습기로부터 보호하며, 포 발사시 발생하는 화염에 의해 파손되어 상기 지연점화기가 점화되도록 하는 봉인 디스크;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 포 발사식 탄약에 따르면, 상기 봉인 디스크는 지연점화기의 후단부에 밀착되는 격벽과, 상기 미부 홈에 위치하여 상기 격벽의 가장자리에 연결되는 끼움부와, 밀폐를 위하여 지연점화기와 끼움부 사이에 도포되는 접착제와, 상기 미부 홈의 외측에서 지연점화기의 후면에 밀착되도록 상기 끼움부의 끝단이 외측으로 연장되어 형성되는 플랜지로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 포 발사식 탄약에 따르면, 상기 격벽에 하나 이상의 노치가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 포 발사식 탄약에 따르면, 상기 노치는 지연점화기에 밀착되는 면에 방사상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 포 발사식 탄약에 따르면, 상기 플랜지에 접착제가 도포되어 상기 지연점화기에 접착되도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 포 발사식 탄약은 얇은 연성판재를 소성 가공한 봉인 디스크를 이용하여 지연점화기의 미부 홈을 밀폐함에 따라 기존과 동일 또는 동등한 밀폐효과를 유지하면서도 추진부 조립체를 분리상태가 아닌 탄두에 조립된 상태로 저장할 수 있게 되어 동일 공간에 더 많은 탄약을 저장할 수 있는 등 상대적으로 탄약의 저장성이 향상되는 효과가 있다.

또, 본 발명의 포 발사식 탄약에 따르면, 포를 이용하여 탄약을 발사하는 과정에서 탄두의 지연점화기로부터 로켓마개 조립체를 분리한 후에 추진부 조립체를 결합시킬 필요가 없으므로, 발사에 걸리는 시간이 단축되고 운용 편의성이 증대되는 효과가 있다.

또한, 본발명의 포 발사식 탄약에 따르면, 봉인 디스크의 구조가 단순하여 기존의 로켓마개 조립체에 비해 가격이 저렴하므로, 높은 경제적 효과를 기대할 수 있게 되는 장점이 있다.

도 1은 종래의 포 발사식 탄약의 지연점화기 밀폐구조가 도시된 구성도.
도 2는 종래의 요부인 로켓마개 조립체가 도시된 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 포 발사식 탄약에서 지연점화기 밀폐구조를 나타낸 구성도.
도 4는 본 발명의 요부인 봉인 디스크가 도시된 구성도.
도 5는 본 발명의 요부인 봉인 디스크의 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 포 발사식 탄약에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 포 발사식 탄약은, 도 3 내지 5에 도시된 바와 같이, 고폭화약 또는 자탄이 탑재되는 탄체(도시 생략)와; 상기 고폭화약을 기폭시키거나 자탄이 방출되도록 방출화약을 기폭시키도록 상기 탄체의 상부에 결합되는 신관조립체(도시 생략)와; 내부에 사거리 연장을 위한 로켓 추진제가 탑재되고 지연제(21)가 구비되어 상기 탄체의 하부에 결합되는 지연점화기(20)와; 상기 지연제(21)를 습기로부터 보호하고, 포 발사시 발생하는 화염에 의해 파손되어 상기 지연제(21)가 점화되도록 상기 지연점화기(20)의 후단부에 형성된 미부 홈(25)에 부착되어 밀폐하는 봉인 디스크(10);를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 봉인 디스크(10)는 얇은 연성 판재를 마개 형상으로 소성 가공한 것으로, 상기 지연점화기(20)의 후단부에 밀착되는 격벽(11)과, 상기 미부홈(25)에 부착되어 상기 격벽(11)의 가장자리에 연결되는 끼움부(13)와, 상기 미부홈(25)의 외측에서 지연점화기(20)의 후면에 밀착되도록 상기 끼움부(13)의 끝단이 외측으로 연장되어 형성되는 플랜지(12)로 이루어지며, 상기 끼움부(13)와 지연점화기(20)의 미부 홈(25) 내벽 사이에 접착제가 도포되어 밀폐 효과가 향상되도록 할 수도 있다.

그리고, 상기 격벽(11)에 하나 이상의 노치(11')가 형성되는 것이 바람직하며, 상기 노치(11')는 지연점화기(20)에 밀착되는 면에 방사상으로 형성되는 것이 더욱 바람직하다. 이에 따라 상기 격벽(11)에 일정 이상의 압력이 작용하면 상기 노치(11')가 파열됨으로써, 포신 내 고온, 고압의 가스가 이 상기 지연점화기(20)로 전달되어 지연제(21)가 발화된다.

상기 격벽(11)을 형성하는 판재의 두께와 노치(11')의 깊이는 포의 운용압력에 따라 결정한다. 즉, 사격시 포신 내에서 발생하는 운용압력(3,000~22,000psi) 범위 내에서 상기 노치(11')가 파열되도록 구성한다.

그리고, 상기 플랜지(12)에는 접착제(도시 생략)가 도포되어 상기 지연점화기(20)의 후단면에 접착되도록 한다. 이에 따라, 상기 봉인 디스크(10)에 의해 지연점화기(20)의 미부 홈(25)이 완전히 밀봉되어, 상기 지연점화기(20)를 습기로부터 보호할 수 있게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 포 발사식 탄약은 단순 구조의 봉인 디스크를 이용하여 지연점화기의 후단부를 밀봉함으로써 탄두와 추진부 조립체를 결합시켜 보관하고 봉인 디스크를 분리하지 않고 그대로 장전할 수 있으므로, 편리하게 탄약을 운용할 수 있게 된다.

봉인 디스크(10)가 결합된 지연점화기(20)가 구비된 탄두에 추진부 조립체를 결합시킨 완성탄 형태로 보관한다. 이때, 상기 봉인 디스크(10)의 크기가 작아 탄약을 보관하거나 운반하는 동안 봉인 디스크(10)에 의한 간섭이 없어 탄약의 운용이 편리해진다. 그리고, 탄체와 신관조립체 및 지연점화기(20)를 포함하는 탄두에 추진부 조립체를 결합시킨 완성탄의 형태로 저장할 수 있어 동일 공간에 더 많은 탄약을 저장할 수 있게 된다.

그리고, 포 발사시 탄약을 포에 장전할 때에도 상기 봉인 디스크(10)를 분리하지 않고 완성탄을 그대로 포에 장전한다. 즉, 상기 봉인 디스크(10)를 분리하거나 추진부 조립체를 꺼내 탄두에 결합시킬 필요가 없다. 따라서, 탄약 운용이 편해짐은 물론 사격에 걸리는 시간이 대폭 단축된다.

탄약이 장전되면 포 사격이 실시된다. 포 사격시 포신의 내부에는 고온 고압의 가스가 발생하게 되는데, 이 압력에 의해 상기 지연점화기(20)의 미부 홈(25)에 결합된 봉인 디스크(10)의 격벽(11)이 파괴되고, 파괴된 격벽(11) 사이의 틈새를 통해 고온, 고압의 가스가 유입되어 지연점화기(21)의 착화제를 점화시키게 된다. 이때, 상기 격벽(11)에 다수의 노치(11')가 형성되어 있으므로, 포의 운용압력에 의해 노치(11')가 더 빨리 파손되어 지연제(21)가 점화된다.

그리고, 포 사격시 포신 내부의 압력에 의해 탄두와 지연점화기(20)를 포함하는 탄약이 목표를 향해 비행하게 되며, 비행 도중 상기 지연제(21)가 길이 방향을 따라 연소한다. 이어, 상기 지연제(21)의 끝부분에 위치한 로켓 점화제가 연소하면서 순간적으로 고온 고압의 가스를 발생하여 로켓 추진제를 점화시킨다.

상기 로켓 추진제가 연소하면서 발생하는 연소가스가 노즐을 통해 분사되어 추력을 발생하게 되므로, 탄약이 목표 상공까지 고폭탄보다 더 먼 거리까지 비행할 수 있게 된다. 목표 상공에 도달한 탄약은 신관 작동에 따라, 고폭화약이 기폭되어 다량이 파편을 형성함으로써 파편에 의해 인마가 살상되도록 하거나, 방출화약이 기폭되어 다수의 자탄을 방출함으로써 자탄에 의해 인마가 살상되도록 한다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시 예들과 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 특허청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10...봉인 디스크
11...격벽
11'...노치
12...플랜지
13...끼움부
20...지연점화기
21...지연제
25...미부 홈

Claims (5)

1. 고폭화약 또는 자탄이 탑재되는 탄체와;
   상기 고폭화약을 기폭시키거나 자탄이 방출되도록 방출화약을 기폭시키도록 상기 탄체의 상부에 결합되는 신관조립체와;
   내부에 사거리 연장을 위한 로켓 추진제가 탑재되고 지연점화기(20)가 구비되어 상기 탄체의 하부에 결합되는 추진부 조립체;를 포함하는 포 발사식 탄약에 있어서,
   상기 지연점화기(20)의 후단부에 형성된 미부 홈(25)에 접착되어 지연제(21)를 습기로부터 보호하며, 포 발사시 발생하는 화염에 의해 파손되어 상기 지연제(21)가 점화되도록 하는 봉인 디스크(10)를 더 포함하며,
   상기 봉인 디스크(10)는,
   상기 지연점화기(20)의 후단부에 밀착되는 격벽(11)과,
   상기 미부 홈(25)에 압입되며 상기 격벽(11)의 가장자리에 연결되는 끼움부(13)와,
   상기 미부 홈(25)의 외측에서 상기 지연점화기(20)의 후면에 밀착되도록 상기 끼움부(13)의 끝단이 외측으로 연장되어 형성되는 플랜지(12)로 이루어진 것을 특징으로 하는 포 발사식 탄약.
2. 제1항에 있어서,
   상기 격벽(11)에 하나 이상의 노치(11')가 형성되는 것을 특징으로 하는 포 발사식 탄약.
3. 제2항에 있어서,
   상기 노치(11')는 지연점화기(21)에 밀착되는 면에 방사상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 포 발사식 탄약.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 플랜지(12)에 접착제가 도포되어 상기 지연점화기(20)에 접착되도록 한 것을 특징으로 하는 포 발사식 탄약.
5. 삭제

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