KR102501933B1 - Ignition controlled warhead via multiple ignition points - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 조절형 탄두에 관한 것으로서, 특히 다중 기폭 방식을 적용한 조절형 탄두에 관한 것이다.The present invention relates to a controllable warhead, and more particularly to a controllable warhead to which a multiple detonation method is applied.
군사용으로 사용되는 화포 또는 미사일에 들어가는 탄두는 주장약, 탄체, 기폭장치로 이루어져 있다.Warheads used in artillery or missiles used for military purposes consist of a main charge, a projectile, and a detonator.
탄두는 외부를 이루는 금속 재질의 탄체 내부에 화약이나 반응성 물질 등과 같은 주장약을 충전하여 제조한다. 기폭장치는 탄두가 원하는 목표에 도달했을 때 기 설정된 방식으로 기폭되어 탄두를 폭발시키게 된다. 기존에 사용되는 탄두는 상부 또는 하부의 단일 지점에서 기폭시켜 주장약을 폭발시키는 방식을 사용하였다. The warhead is manufactured by filling a main charge such as gunpowder or a reactive material inside the shell of a metal material constituting the exterior. The detonator is detonated in a predetermined manner when the warhead reaches a desired target, thereby detonating the warhead. Existing warheads used a method of detonating the main charge by detonating at a single point at the top or bottom.
최근 무기체계는 동일한 질량을 가지고 있지만 고반응열(Heat of Reaction)이 높은 고체 연료와 같은 반응성 물질을 사용하여 성능을 증대하고자 하지만, 반응성 물질은 폭발을 위한 요구 에너지가 높기 때문에 원하는 성능을 발휘하지 못하였다. 또한, 단일 지점에서의 기폭은 반응성 물질의 균일한 분산형태를 달성할 수 없게 되고 반응성 물질의 폭발 효과를 효율적으로 달성하는데 한계가 있다.Recently, weapon systems are trying to increase performance by using reactive materials such as solid fuels with the same mass but high heat of reaction, but reactive materials cannot exhibit the desired performance because the required energy for explosion is high. did In addition, detonation at a single point makes it impossible to achieve a uniform dispersion of the reactive material, and there is a limit to efficiently achieving the explosive effect of the reactive material.
이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.Matters described in the background art above are intended to aid understanding of the background of the invention, and may include matters other than those of the prior art already known to those skilled in the art.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 탄체 내부를 이중 구조로 구성하고, 다중 기폭 방식을 적용하여 보다 효율적인 기폭 및 폭발 성능을 달성할 수 있는 다중 기폭 조절형 탄두를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems, and the present invention provides a multi-detonation controlled warhead capable of achieving more efficient detonation and explosive performance by configuring the inside of the body in a double structure and applying a multiple detonation method It has its purpose.
본 발명의 일 관점에 의한 다중 기폭 조절형 탄두는, 내부 공간이 형성된 금속 재질의 탄체, 상기 내부 공간의 중앙부에 충진된 주 장약 및 상기 주 장약을 둘러싸도록 상기 내부 공간에 충진된 반응성 물질을 포함한다.A multiple controlled detonation warhead according to one aspect of the present invention includes a metallic body having an inner space, a main charge filled in the center of the inner space, and a reactive material filled in the inner space to surround the main charge. do.
여기서, 상기 반응성 물질은 고체 연료 및 금속 분말을 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the reactive material is characterized in that it includes solid fuel and metal powder.
특히, 상기 주 장약은 상기 탄체의 중심축을 따라 길이 방향으로 충진된 것을 특징으로 한다.In particular, the main charge is characterized in that it is filled in the longitudinal direction along the central axis of the body.
그리고, 상기 반응성 물질은 상기 주 장약의 외면과 상기 탄체의 내면 간에 충진된 것을 특징으로 한다.And, the reactive material is characterized in that the filling between the outer surface of the main charge and the inner surface of the bullet body.
나아가, 상기 주 장약의 폭발을 유도하기 위한 복수 개의 기폭 장치를 더 포함할 수 있다.Furthermore, it may further include a plurality of detonators for inducing explosion of the main charge.
여기서, 복수 개의 상기 기폭 장치는 상기 주 장약에 접하며, 상기 내부 공간의 상부 또는 하부에 배치된 기폭 장치를 포함한다.Here, the plurality of detonators are in contact with the main charge and include a detonator disposed above or below the inner space.
그리고, 복수 개의 상기 기폭 장치는 상기 주 장약에 접하며, 상기 내부 공간의 중앙부에 배치된 기폭 장치를 포함할 수 있다.In addition, the plurality of detonators may include a detonator disposed in a central portion of the inner space and in contact with the main charge.
이러한 복수 개의 상기 기폭 장치는 동시에 기폭 가능한 것을 특징으로 한다.The plurality of detonators are characterized in that they can be detonated simultaneously.
그리고, 복수 개의 상기 기폭 장치 간의 간격은 동일한 것을 특징으로 한다.And, it is characterized in that the distance between the plurality of detonators is the same.
한편, 상기 주 장약과 상기 반응성 물질의 질량비는 0.8:1 에서 1.5:1 내의 범위인 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the mass ratio of the main charge and the reactive material is in the range of 0.8:1 to 1.5:1.
다음으로, 본 발명의 다른 일 관점에 의한 다중 기폭 조절형 탄두는, 내부 공간이 형성된 금속 재질의 탄체, 상기 내부 공간에 충진된 주 장약, 상기 내부 공간에 충진되며, 상기 주 장약의 기폭시 폭발을 일으키는 반응성 물질 및 상기 주 장약의 폭발을 유도하기 위한 복수 개의 기폭 장치를 포함한다.Next, the multi-detonation controlled warhead according to another aspect of the present invention includes a metallic body having an inner space, a main charge filled in the inner space, and an explosive filled in the inner space, and exploding when the main charge is detonated. and a plurality of detonators for inducing detonation of the reactive material and the main charge.
그리고, 복수 개의 상기 기폭 장치는 상기 주 장약에 접하며, 상기 내부 공간의 상부 또는 하부에 배치된 기폭 장치를 포함한다.In addition, the plurality of detonators include a detonator disposed above or below the inner space and in contact with the main charge.
또한, 복수 개의 상기 기폭 장치는 상기 주 장약에 접하며, 상기 내부 공간의 중앙부에 배치된 기폭 장치를 포함한다.In addition, the plurality of detonators include a detonator disposed in the central portion of the inner space and in contact with the main charge.
특히, 복수 개의 상기 기폭 장치는 동시에 기폭 가능한 것을 특징으로 한다.In particular, a plurality of the detonators are characterized in that they can be detonated simultaneously.
나아가, 복수 개의 상기 기폭 장치 간의 간격은 동일한 것을 특징으로 한다.Furthermore, it is characterized in that the spacing between the plurality of detonators is the same.
한편, 상기 주 장약과 상기 반응성 물질의 질량비는 0.8:1 에서 1.5:1 내의 범위인 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the mass ratio of the main charge and the reactive material is in the range of 0.8:1 to 1.5:1.
본 발명은 단일 충전 형태의 주장약이 아닌, 내부의 고폭 화약으로 이루어진 분산장약과 외부의 고체 연료 또는 다른 고폭화약으로 이루어진 반응성 물질로 구성된 구조화된 주장약을 효과적으로 기폭, 폭발시켜 최대 연소효율을 나타내도록 하여 탄두의 폭발성능을 증대시키는 효과가 있다.The present invention shows maximum combustion efficiency by effectively detonating and detonating a structured main charge composed of a reactive material composed of a dispersed charge made of internal high explosives and an external solid fuel or other high explosives, rather than a main charge in the form of a single charge. This has the effect of increasing the explosive performance of the warhead.
또한, 다중 기폭을 통해 단일 기폭에서는 달성할 수 없는 반응성 물질의 균일한 분산 효과를 달성 할 수 있으며, 설계자가 의도하는 형태로 반응성 물질의 분산 형상을 구현 할 수 있다. 이를 통해 반응성 물질의 폭발 효과를 증대시킬 수 있다.In addition, through multiple initiators, it is possible to achieve a uniform dispersion effect of the reactive material, which cannot be achieved in a single initiator, and the dispersion shape of the reactive material can be implemented in the form intended by the designer. Through this, it is possible to increase the explosive effect of the reactive material.
본 발명은 단일 충전 형태의 주장약을 이중 구조 형태로 변경하여, 내부의 분산장약 폭발에너지를 이용하여 높은 반응열이 지닌 외부의 반응성 물질을 점화 연소시킬수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of igniting and burning an external reactive material with high reaction heat by using the internal dispersion charge explosion energy by changing the main charge from a single charge form to a double structure form.
도 1은 본 발명의 다중 기폭 조절형 탄두의 내부 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 단일 기폭 탄두를 개략적으로 나타낸 것이며, 도 3은 도 2의 경우 기폭시 압력 분포이다.
도 4는 본 발명의 다중 기폭 탄두를 개략적으로 나타낸 것이며, 도 5는 도 4의 경우 기폭시 압력 분포이다.1 schematically shows the internal structure of the multi-detonation controlled warhead of the present invention.
2 schematically shows a single detonation warhead, and FIG. 3 is a pressure distribution upon detonation in the case of FIG. 2 .
4 schematically shows a multi-initiation warhead of the present invention, and FIG. 5 is a pressure distribution upon detonation in the case of FIG. 4 .
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention and the advantages in operation of the present invention and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.
본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 기술이나 반복적인 설명은 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.In describing the preferred embodiments of the present invention, known techniques or repetitive descriptions that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be reduced or omitted.
도 1은 본 발명의 다중 기폭 조절형 탄두의 내부 구조를 개략적으로 도시한 것이다. 이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 다중 기폭 조절형 탄두를 설명하기로 한다.1 schematically shows the internal structure of the multi-detonation controlled warhead of the present invention. Hereinafter, with reference to FIG. 1, a multi-initiation controlled warhead according to an embodiment of the present invention will be described.
본 발명은 주 장약(main charge) 또는 반응성 물질(reactive substance)의 단일 구조의 한계와 단일 기폭의 한계를 극복하여, 탄체 내부의 이중 구조와 다중 기폭을 통해 효율적인 기폭이 가능하도록 한 다중 기폭 조절형 탄두이다.The present invention overcomes the limitations of a single structure of a main charge or reactive substance and a single detonation, enabling efficient detonation through a dual structure and multiple detonators inside the projectile. It is a warhead.
본 발명의 다중 기폭 조절형 탄두(100)는 내부 공간이 형성되고 외형을 형성하는 금속 재질의 탄체를 포함하고, 탄체 내부에 폭발을 위한 주 장약(110)과 반응성 물질(120)이 이원적으로 구성된다. 그리고, 기폭을 위한 기폭 장치(130)를 포함한다.The multi-detonation controlled
주 장약(110)은 탄체 내부 공간의 중앙부에 충진될 수 있다. 또는 탄체 내부공간에 탄체의 중심축을 따라 길이 방향으로 충진되는 봉상 장약, 분산 장약일 수 있다. 주 장약(110)은 고폭 화약일 수 있다.The
그리고, 반응성 물질(120)은 탄체 내부 공간에 주 장약(110)을 둘러싸도록 충진된다. 즉, 중앙부에 충진된 주 장약(110)을 둘러싸도록 탄체 내부 공간에 충진될 수 있으며, 주 장약(110)이 도시와 같이 탄체의 중심축을 따라 길이 방향으로 충진된 분산 장약인 경우 반응성 물질(120)은 주 장약(110)의 외면과 탄체 내면 간에 충진될 수 있다.Then, the
반응성 물질(120)은 주 장약(110)의 기폭 에너지에 의해 격렬한 반응을 일으켜 분해, 연소, 폭발을 일으키는 물질로서, 고체 연료 등을 예로 들 수 있다.The
나아가, 주 장약(110)의 폭발이 일어날 수 있도록 유도하기 위한 기폭 장치(130)는 복수 개로 형성될 수 있고, 두 개의 기폭 장치로 구성되거나, 세 개의 기폭 장치로 구성될 수 있다.Furthermore, the
그리고, 3곳 이상의 다중 기폭을 적용할 경우는 상하부의 기폭 위치에 더하여 탄두의 크기와 형상에 따라 내부의 일정 지점에 기폭 장치가 추가될 수 있으며, 도시와 같이 복수 개의 기폭 장치(130) 간의 간격은 동일하도록 배치될 수 있다.In addition, when three or more multiple detonators are applied, a detonator may be added at a certain point inside according to the size and shape of the warhead in addition to the detonation position of the upper and lower parts, and the interval between the plurality of
즉, 단일 지점에서의 기폭이 아닌 다중 지점에서 기폭이 발생할 수 있도록 구성될 수 있고, 도시와 같이 탄체 내부 공간의 상부와 하부, 그리고 중앙부에 주 장약(110)에 접하여 선택적으로 구성됨으로써, 동시 기폭될 수 있게 구성된다.That is, it can be configured so that detonation can occur at multiple points rather than a single point, and as shown in the figure, the upper and lower parts of the body's internal space, and the central portion are selectively configured in contact with the
따라서, 상부와 하부의 동시 기폭을 통하여 구조화된 주 장약(110)의 내부구조인 고폭화약은 상부와 하부에서 동시에 폭굉(detonation)이 발생하여 고온, 고압의 충격파를 생성하게 된다. 이러한 충격파는 탄두의 가운데에 중첩하게 되고, 외부 구조인 금속 분말 혹은 반응성 물질(120)로 이루어진 고에너지 물질의 점화에 충분한 에너지를 제공하며, 중첩된 폭발파로 인해 발생되는 일종의 터뷸런스(turbulence)는 외부 구조의 고에너지 물질의 혼합 및 주위 공기와의 혼합을 증대시켜 추가적인 연소를 가능케 하여 분산 장약의 역할을 한다. 이로 인하여 구조화된 주 장약(110)의 탄두의 폭발성능은 기존 대비 최소 2배 이상의 압력의 증대가 발생하게 된다.Therefore, the high-explosive powder, which is the internal structure of the
본 발명에서 내부의 고폭화약이 폭발하면서 발생하는 고온, 고압의 충격파는 일반적으로 알루미늄(Al), 보론(B), 티타늄(Ti) 등의 금속 분말 혹은 금속 합금을 포함하는 고체 연료, 금속 분말, 금속합금 분말과 산화물 등을 포함하는 반응성 물질 또는 다른 고폭약과 같은 고에너지 물질의 점화 및 폭발 상태의 유지를 위하여 작용될 수 있다.In the present invention, the high-temperature, high-pressure shock wave generated when the high explosive inside explodes is generally a solid fuel, metal powder, It can be used to ignite and maintain an explosive state of a reactive material including metal alloy powder and an oxide or a high-energy material such as other high explosives.
특히, 본 발명에서 내부의 주 장약(110)과 외부의 반응성 물질(120)의 질량비는 탄두의 사용 용도에 따라 0.8:1 ~ 1.5:1 의 범위에서 형성될 수 있다.In particular, in the present invention, the mass ratio of the internal
도 2는 단일 기폭 탄두를 개략적으로 나타낸 것이며, 도 3은 도 2의 경우 기폭시 압력 분포이다. 그리고, 도 4는 본 발명의 다중 기폭 탄두를 개략적으로 나타낸 것이며, 도 5는 도 4의 경우 기폭시 압력 분포이다.2 schematically shows a single detonation warhead, and FIG. 3 is a pressure distribution upon detonation in the case of FIG. 2 . And, FIG. 4 schematically shows the multi-initiation warhead of the present invention, and FIG. 5 is a pressure distribution at the time of detonation in the case of FIG.
예시와 같이, 본 발명에 의해 상부와 하부에 기폭 장치가 적용된 경우에 탄두의 위력이 보다 향상됨을 확인할 수 있다.As an example, it can be confirmed that the power of the warhead is further improved when the detonator is applied to the upper and lower portions according to the present invention.
이상과 같은 본 발명은 예시된 도면을 참조하여 설명되었지만, 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.Although the present invention as described above has been described with reference to the illustrated drawings, it is not limited to the described embodiments, and it is common knowledge in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. It is self-evident to those who have Therefore, such modified examples or variations should be included in the claims of the present invention, and the scope of the present invention should be interpreted based on the appended claims.
100 : 다중 기폭 조절형 탄두
110 : 주 장약
120 : 반응성 물질
130 : 기폭 장치100: multi-detonation warhead
110: main charge
120: reactive substance
130: detonator
Claims (16)
상기 내부 공간에 충진된 주 장약;
상기 내부 공간에 충진되며, 상기 주 장약의 기폭시 폭발을 일으키는 반응성 물질; 및
상기 주 장약의 폭발을 유도하기 위한 복수 개의 기폭 장치를 포함하고,
상기 반응성 물질은 고체 연료를 포함하고, 상기 주 장약의 외면에 접하여 상기 주 장약의 외면과 상기 탄체의 내면 간에 충진된 것을 특징으로 하며,
상기 반응성 물질은 상기 주 장약의 폭발 에너지에 의해 점화되는 것을 특징으로 하는,
다중 기폭 조절형 탄두.A body made of metal with an internal space formed thereon;
a main charge filled in the inner space;
a reactive material filled in the inner space and causing an explosion when the main charge is detonated; and
Including a plurality of detonators for inducing the explosion of the main charge,
The reactive material includes a solid fuel, and is characterized in that it is filled between the outer surface of the main charge and the inner surface of the bullet in contact with the outer surface of the main charge,
Characterized in that the reactive material is ignited by the explosive energy of the main charge,
Multi-detonation warhead.
복수 개의 상기 기폭 장치는 상기 주 장약에 접하며, 상기 내부 공간의 상부 또는 하부에 배치된 기폭 장치를 포함하는,
다중 기폭 조절형 탄두.The method of claim 11,
The plurality of detonators are in contact with the main charge and include a detonator disposed above or below the inner space,
Multi-detonation warhead.
복수 개의 상기 기폭 장치는 상기 주 장약에 접하며, 상기 내부 공간의 중앙부에 배치된 기폭 장치를 포함하는,
다중 기폭 조절형 탄두.The method of claim 12,
The plurality of detonators include a detonator disposed in the central portion of the inner space and in contact with the main charge.
Multi-detonation warhead.
복수 개의 상기 기폭 장치는 동시에 기폭 가능한 것을 특징으로 하는,
다중 기폭 조절형 탄두.The method of claim 13,
Characterized in that the plurality of detonators can be detonated simultaneously,
Multi-detonation warhead.
복수 개의 상기 기폭 장치 간의 간격은 동일한 것을 특징으로 하는,
다중 기폭 조절형 탄두.The method of claim 14,
Characterized in that the spacing between the plurality of detonators is the same,
Multi-detonation warhead.
상기 주 장약과 상기 반응성 물질의 질량비는 0.8:1 에서 1.5:1 내의 범위인 것을 특징으로 하는,
다중 기폭 조절형 탄두.The method of claim 15
Characterized in that the mass ratio of the main charge and the reactive material ranges from 0.8: 1 to 1.5: 1,
Multi-detonation warhead.
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