KR101929667B1 - 둔감 성능이 향상된 고폭탄용 운반고리 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고폭탄의 보관 시에 포화흡습 방지 등 장기 저장성을 보장하고, 운반고리의 윈도우에 체결 볼트 외에 추가로 보조볼트와 오링을 장착시킴으로써 기밀성을 향상시키고, 운반고리의 재질 변경 및 손잡이 두께를 증가시켜 파열 또는 균열되지 않도록 하여 둔감성 외에 장기저장 취급시 안전성을 향상시킨 고폭탄용 운반고리에 관한 것이다.
본 발명에 의한 둔감성을 향상시킨 고폭탄용 운반고리는 화약이 주장약 및 보조장약보다 낮은 온도에서 점화되어 개구부를 형성할 뿐만 아니라 기밀성을 향상시키고, 운반고리의 재질 변화 및 두께를 증가시켜 파열 또는 균열되지 않아 취급시 안전하다는 장점이 있다.
본 발명에 의한 둔감성을 향상시킨 고폭탄용 운반고리는 화약이 주장약 및 보조장약보다 낮은 온도에서 점화되어 개구부를 형성할 뿐만 아니라 기밀성을 향상시키고, 운반고리의 재질 변화 및 두께를 증가시켜 파열 또는 균열되지 않아 취급시 안전하다는 장점이 있다.
Description
본 발명은 둔감 성능이 향상된 고폭탄용 운반고리에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 고폭탄의 보관 시에 화재나 테러 등 예기치 않은 경우에 대비하여 둔감성 향상 외에 운반고리의 윈도우에 체결 볼트 외에 추가로 보조 볼트와 오링(O-Ring)을 장착시킴으로써 장기저장시 기밀성(氣密性)의 향상에 의한 저장안전성을 증진시키고, 운반고리의 재질 및 손잡이 두께를 증가시켜 파열 또는 균열되지 않도록 하여 취급시 안전성을 향상시킨 고폭탄용 운반고리에 관한 것이다.
155㎜ 등 대형 고폭탄은 운반 및 저장 시 안전을 위하여 운반고리를 장착하여 이동 또는 저장하게 되어 있으나, 화재나 테러 등 예기치 않은 사고가 발생한 경우에 열 축적에 의해 폭굉 혹은 폭발하는 일이 발생하게 되고, 그에 따라 대형 사고에 따른 막대한 인명 및 재산상 피해를 입게 된다.
이렇게 저장 중인 대형 고폭탄의 폭발, 폭굉을 방지하기 위해 기존 고폭화약인 TNT 혹은 Comp-B를 대체하기 위하여 PBX(Plastic Bonding Explosives)와 같은 둔감화약을 개발하였으나, 가격이 고가로 미사일 탄두 등에 한정적으로 적용되고 있는 실정이다.
한편, 고폭탄의 안전장치에 관한 종래기술로서, 본 출원인이 출원하여 등록한 바 있는 하기 특허문헌 001을 보면, 『포탄의 탄체(9) 전반부에 장착된 신관이 제거된 부분에 나사 결합되는 운반고리에 있어서, 상기 운반고리는 3개의 부품인 몸체(1), 손잡이(2) 및 윈도우(3)로 이루어지되, 상기 몸체(1)와 윈도우(3)는 체결구(5, 5‘에 볼트(4)로 결합되며, 상기 볼트(4)의 하단에는 화약(7)이 충전되고, 상기 화약(7)이 점화 시에는 폭발력으로 상기 윈도우(3)가 밖으로 제거되어 개구부(6)가 확보됨으로써 보조장약(8) 및 주장약(10)이 점화되지 않아 포탄의 폭발을 미연에 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 화약 작동에 의해 개구부가 형성되는 고폭탄용 운반고리』가 개시되어 있다.
그러나 상기 종래기술은 운반고리(3)에 1개의 볼트(4)가 체결되어 있어 윈도우와 몸체의 결합 시에 기밀성이 취약하고, 운반고리의 손잡이 재질 및 두께로 인한 파열 또는 균열이 발생하는 등 문제점이 있었다.
따라서 고폭탄의 운반 시에 운반고리의 기밀성을 증가시키고, 운반고리 손잡이의 재질 및 두께를 변경하여 파열 또는 균열이 발생하지 않도록 하여 둔감성을 향상시킬 수 있는 장치의 개발이 시급한 실정이다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고폭탄의 운반 시에 운반고리의 기밀성을 향상시키고, 파열 또는 균열이 발생하지 않도록 하여 둔감성을 향상시킨 고폭탄용 운반고리의 제공을 그 과제로 한다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명은 포탄의 탄체 전반부에 장착된 신관이 제거된 부분에 나사 결합되는 운반고리에 있어서, 상기 운반고리는 3개의 부품인 몸체, 손잡이 및 윈도우로 이루어지되, 상기 몸체와 윈도우는 체결구에 체결 볼트 및 보조 볼트로 결합되며, 상기 윈도우의 하부에는 오링이 장착되어 몸체와 결합 시에 기밀성을 향상시키고, 상기 체결 볼트의 하단에는 화약이 충전되며, 상기 화약이 점화 시에는 폭발력으로 상기 윈도우가 밖으로 제거되어 개구부가 확보됨으로써 주장약 및 보조장약이 점화되더라도 폭발하지 않고 연소를 유지하여 포탄의 폭발을 근본적으로 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 둔감 성능이 향상된 고폭탄용 운반고리를 제공한다.
한편, 본 발명에 의한 그 밖의 구체적인 과제의 해결수단은 발명의 상세한 설명에 기재되어 있다.
본 발명에 의한 둔감 성능이 향상된 고폭탄용 운반고리는 다음과 같은 효과를 갖는다.
1) 운반고리의 윈도우에 체결된 볼트가 좌우, 2개이고, 윈도우 하부에 오링이 추가로 장착되어 있으므로 화약의 폭발 시에 기밀성(氣密性)이 향상되어 장기저장성이 보장된다.
2) 운반고리의 재질이 연성의 알루미늄 합금이고, 손잡이의 두께가 두꺼워 파열 또는 균열이 발생되지 않아 취급시 안전하다.
3) 운반고리의 내부에 충전된 화약이 주(主)장약 및 보조장약보다 낮은 온도에서 먼저 점화되어 그 연소 압력으로 운반고리를 분리시켜 개구부를 확보함으로써 포탄이 폭발하지 않고 화약의 연소를 유지시켜 고폭탄의 안전성을 향상시킬 수 있다.
도 1는 종래 기술의 고폭탄용 운반고리가 탄체에 결합된 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 둔감 성능이 향상된 고폭탄용 운반고리가 탄체에 결합된 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 둔감 성능이 향상된 고폭탄용 운반고리의 분해된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 둔감 성능이 향상된 고폭탄용 운반고리의 분리된 상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 의한 둔감 성능이 향상된 고폭탄용 운반고리가 탄체에 결합된 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 둔감 성능이 향상된 고폭탄용 운반고리의 분해된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 의한 둔감 성능이 향상된 고폭탄용 운반고리의 분리된 상태를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 해당 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 및 세부적인 구성은 설명을 위해 단순화되었다. 그리고 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들임을 참고하여야 한다.
본 발명에 따른 둔감 성능이 향상된 고폭탄용 운반고리에 대하여 첨부된 도면 도 2 내지 도 4를 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 둔감 성능이 향상된 고폭탄용 운반고리는 포탄의 탄체 전반부에 장착된 신관이 제거된 부분에 나사 결합되는 운반고리에 있어서, 상기 운반고리는 3개의 부품인 몸체, 손잡이 및 윈도우로 이루어지되, 상기 몸체와 윈도우는 체결구에 체결 볼트 및 보조 볼트로 결합되며, 상기 윈도우의 하부에는 오링이 장착되어 몸체와 결합시 기밀성을 향상시키고, 상기 체결 볼트의 하단에는 화약이 충전되며, 상기 화약이 점화 시에는 폭발력으로 상기 윈도우가 밖으로 제거되어 개구부가 확보됨으로써 주장약 및 보조장약이 점화되더라도 폭발로 전이되지 않고 연소를 유지하는 것을 특징으로 한다.
155㎜ 등 대형 고폭탄은 운반 및 저장 시에 포탄의 전반부에 부착된 신관을 장착하지 않고 운반고리를 장착하여 저장하게 되어 있는데, 화재나 테러 등 예기치 않은 사고가 발생한 경우에 열 축적에 의해 폭굉 혹은 폭발하는 일이 발생하게 되고, 그에 따라 대형 사고에 따른 막대한 인명 및 재산상 피해를 입게 된다.
종래기술인 [도 1]에서 볼 수 있는 바와 같이, 고폭탄의 보관 시에 화재나 테러 등 예기치 않은 경우 안전에 대비하기 위한 방안으로서, 고폭탄이 열 축적에 의해 주장약이 점화되더라도 폭발하지 않고 연소를 유지시켜 안전성을 향상시킬 수 있도록 하기 위하여 포탄의 탄체(9) 전반부, 즉 신관이 결합된 부분에 본 발명에 의한 둔감 성능이 향상된 고폭탄용 운반고리를 나사로 결합하여 손쉽게 장착시킬 수 있다.
상기 운반고리는 [도 2] 등에 나타난 바와 같이 3개의 부품인 몸체(1), 손잡이(2) 및 윈도우(3)로 이루어지되, 상기 몸체(1)와 윈도우(3)는 체결구(5, 5′)에 체결 볼트(4) 및 보조 볼트(4′)로 단단히 나사 결합된다.
그런데, 기존 운반고리는 소재가 다이케스팅용 알루미늄 합금의 일종인 Al-Si-Cu계, ALDC12로서 사용 시에 균열이 발생하는 단점이 있었으며, 그 성분은 담음과 같다. Cu 1.5~3.5%, Si 9.6~12.0%, Fe 0.6~1.0%, Mn 0.5% 이하, Mg 0.3% 이하, Zn 1.0% 이하, Ni 0.5% 이하, AL 나머지로 구성되어 있다.
본 발명에서는 운반고리의 새로운 재질을 연구하던 중 연성, 인장성 등이 우수하여 균열이 발생하지 않는 것으로서 AL 6061을 사용하는 것이 바람직하다. 그 소재의 성분을 보면, Cu 0.15~0.4%, Si 0.4~0.8%, Fe 0.7%, Mn 0.15%, Mg 0.8~1.2%, Zn 0.25%, Cr 0.04~0.35%, Ti 0.15%, AL 나머지로 구성되어 있다.
또한 상기 윈도우(3)의 하부에는 오링(11)이 장착되어 있는데, 상기 몸체(1)와 윈도우(3)의 결합 시에 오링(11)에 의하여 기밀성을 향상시킬 수 있게 된다.
나아가 [도 2]에서처럼 상기 체결 볼트(4)의 하단에는 화약(7)이 충전되며, 상기 화약(7)이 점화 시에는 폭발력으로 [도 4]에서와 같이 상기 윈도우(3)가 상기 손잡이(2) 밖으로 떨어져나가면서 개구부(6)가 확보됨으로써 보조장약(8) 및 주장약(10)이 점화되더라도 연소를 유지하여 포탄의 폭발을 미연에 방지할 수 있게 되는 것이다.
포탄의 보관 시에 화재나 테러 등 예기치 않은 경우 상기 화약(7)은 150~160℃에서 점화하여 연소됨으로써 발생하는 강력한 압력에 의하여 상기 운반고리의 중앙에 형성되는 윈도우(3)가 손잡이(2) 밖으로 떨어져 나가 용이하게 분리될 수 있도록 상기 윈도우(3)는 체결 볼트(4) 및 보조 볼트(4′)로써 몸체(1)와 결합되는 것이 바람직하다.
상기 화약(7)은 본 출원인이 출원하여 등록한 특허등록 제10-1654436호(2016. 8. 30)의 화약을 이용한 탈출구 확보장치에 사용되는 것과 동일하고, GUDN(N-guanyl urea dinitramide) 20~50중량부, NTO(3-nitro-1,2,4-triazole-5-one) 30~60중량부, 질산칼륨(KNO3) 10~20중량부, 붕소(B) 1~5중량부, 디페닐아민(Dipheylamine) 0.5~1중량부 로 이루어지며, 그 중량은 0.09~0.18g으로서 소량을 사용하고, 형태는 펠릿(pellet)이 바람직하다. 상기 화약의 중량이 0.09g 미만일 경우 추진력이 미약하여 운반고리가 분리되지 않고, 0.18g을 초과할 경우에는 추진력이 너무 강하여 볼트가 윈도우에서 이탈하여 손잡이 부분에 파열이 발생할 수 있는 문제가 있다.
한편, 상기 화약(7)을 구성하는 물질들의 역할은 다음과 같다. GUDN은 낮은 감도와 좋은 성능을 가진 화학물질로서 둔감화약으로 사용되며, NTO는 기존에 알려진 충전제에 비해 열, 충격에 둔감하고 물, 알코올 및 용매 등에 잘 녹기 때문에 결정화에 의해서 결정의 형상과 습성을 변형시키기가 쉽고, 둔감화약으로 사용된다. 질산칼륨(KNO3)은 화약이 폭발할 때 필요한 산소를 공급하는 산화제로 작용하며, 붕소(B)는 보조 에너지원으로 사용되는 물질이고, 디페닐아민(DPA)은 안정제로서 각각 기능을 한다.
따라서 화재 등으로 인해 고폭탄에 열 축적이 이루어지면, 상기 운반고리에 충전된 화약(7)의 점화온도가 150~160℃이고, 고폭탄의 내부에 충전된 주장약(10) 및 보조장약(8)은 트리니트로톨루엔(TNT)으로서 295℃에서 점화하므로 이보다 점화온도가 낮은 화약(7)이 먼저 점화되게 된다. 그에 따라 발생하는 강한 압력에 의하여 [도 4]에서와 같이 상기 운반고리의 중앙에 부착된 윈도우(3)가 체결 볼트(4), 보조 볼트(4′)와 함께 손잡이(2)의 밖으로 떨어져 나가 분리되면서 동시에 상기 체결 볼트(4) 및 보조 볼트(4′)가 윈도우(3)의 강력한 이탈을 억제하게 되므로 보다 안전하다.
이렇게 하여 포탄의 상부에는 개구부(6)가 확보되어 주장약(10) 및 보조장약(8)이 점화되더라도, 포탄의 보관 시에 발생될 수 있는 위험요소를 제거할 수 있게 되므로 포탄이 폭굉, 폭발하지 않고 연소를 유지할 수 있게 되는 것이다.
또한 상기 손잡이(2)는 그 두께가 14~18㎜가 바람직한데, 14㎜ 미만인 경우에는 작은 충격, 낙하에도 손잡이가 파열되고, 18㎜를 초과할 경우에는 취급상 불편함이 발생한다.
이하 본 발명에 따른 둔감 성능이 향상된 고폭탄용 운반고리에 대한 여러 가지 성능을 다음 방법에 의하여 실시하였다.
<실험방법>
1. 기밀성 실험
고폭탄용 운반고리 내에 1.1kg/cm2의 공기압을 가하여 그 공기압이 60초 이상 유지되는지 시험한 결과 압력게이지의 수치가 내려가지 않고 그대로 유지되었다.
2. 부하 실험
고폭탄용 운반고리에 3630±20kgf의 부하를 가했을 때 운반고리 손잡이의 두께가 12㎜일 경우에는 900kgf에서 파열되었으나, 14㎜일 때는 4,000kgf까지 파열이 없었으며, 18㎜일 때 5,200kgf까지 파열이 없었다.(MIL-P-50875B 준용)
3. 연성 실험
고폭탄용 운반고리를 -40℃에서 30분간 저장한 후에, 운반고리의 내경 변화가 ±1.27㎜될 때까지 가압했을 때 균열되는지 여부를 확인한 결과 균열이 없었다.(MIL-P-50875B 준용)
상기 실험결과로부터 본 발명에 따른 고폭탄용 운반고리는 화약의 저장 시에 기밀성(氣密性)이 향상되고, 운반고리 손잡이의 재질이 연성이고, 두께가 두꺼워 저장 운반시 파열 또는 균열이 발생되지 않아 안전한 것으로 나타났다.
본 발명은 상기와 같은 실시예에 한하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 해당되며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정해지는 것임은 자명하다 할 것이다.
1 : 몸체 2 : 손잡이
3 : 윈도우 4 : 체결 볼트
4‘: 보조 볼트 5, 5‘: 체결구
4-1, 5-1 : 나사부 6 : 개구부
7 : 화약 8 : 보조장약
9 : 탄체 10 : 주장약
11 : 오링
3 : 윈도우 4 : 체결 볼트
4‘: 보조 볼트 5, 5‘: 체결구
4-1, 5-1 : 나사부 6 : 개구부
7 : 화약 8 : 보조장약
9 : 탄체 10 : 주장약
11 : 오링
Claims (6)
- 포탄의 탄체 전반부에 장착된 신관이 제거된 부분에 나사 결합되는 운반고리에 있어서,
상기 운반고리는 재질이 알루미늄 합금으로서, Cu 0.15~0.4%, Si 0.4~0.8%, Fe 0.7%, Mn 0.15%, Mg 0.8~1.2%, Zn 0.25%, Cr 0.04~0.35%, Ti 0.15%, AL 나머지로 구성되고, 3개의 부품인 몸체, 손잡이 및 윈도우로 이루어지되,
상기 손잡이의 두께는 14~18㎜이고,
상기 몸체와 윈도우는 체결구에 체결 볼트 및 보조 볼트로 결합되며,
상기 윈도우의 하부에는 오링이 장착되어 몸체와 결합 시에 기밀성을 향상시키고,
상기 체결 볼트의 하단에는 GUDN(N-guanyl urea-dinitramide) 20~50중량부, NTO(3-nitro-1,2,4-triazole-5-one) 30~60중량부, 질산칼륨(KNO3) 10~20중량부, 붕소(B) 1~5중량부, 디페닐아민(Dipheylamine) 0.5~1중량부로 이루어지는 화약이 충전되되,
상기 화약은 150~160℃에서 점화되고, 중량이 0.09~0.18g로서, 점화 시에는 폭발력으로 상기 체결볼트가 윈도우 밖으로 이탈하지 않으면서 손잡이 부분이 파열되지 않고 상기 윈도우가 밖으로 제거되어 개구부가 확보됨으로써 주장약 및 보조장약이 점화되더라도 폭발로 전이되지 않고 연소를 유지하여 포탄의 폭발을 미연에 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 둔감 성능이 향상된 고폭탄용 운반고리.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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- 제1항에 있어서,
상기 화약은 펠릿(pellet) 형태인 것을 특징으로 하는 둔감 성능이 개선된 고폭탄용 운반고리.
Priority Applications (2)
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